Sind das dieselben Feldlinien wie im Lehrbuch?

Die Hauptansicht ist ein Pfeilgitter von E an den Abtastpunkten. Zusätzlich werden kurze Bahnen entlang E von Startpunkten bei den Ladungen gezeichnet: das ist ein Hinweis auf die Richtung, keine Karte, in der die Liniendichte dem Feldbetrag entspricht.

Wie entstehen die Äquipotentiallinien?

Es sind Niveaus des Coulomb-Potentials V = Σ kq/r, als Isolinien auf einem Gitter. In der Nähe der Punktladungen wird der Niveau-Bereich nach der übrigen Ebene gewählt.

Was geschieht, wenn man mehrere Ladungen setzt?

E und V addieren sich an jedem Ort: das Ergebnis ist die Summe der Beiträge. Dipol, Quadrupol und „Platten“ entstehen durch gewöhnliche Addition.

Elektrisches Feld

Punktladungen in der Ebene: Pfeilgitter von E, kurze Feldlinien und Äquipotentiallinien.

Zum Modell

Das elektrische Feld von Punktladungen in der Ebene setzt sich nach dem Superpositionsprinzip zusammen: E⃗ = Σ k qᵢ r̂ᵢ / rᵢ², das Potential V = Σ k qᵢ / rᵢ. Auf dem Bildschirm ein Pfeilgitter von E, kurze Linien entlang des Feldes und Äquipotentiallinien V = const. Ladungen lassen sich setzen, verschieben, in Betrag und Vorzeichen ändern; die gelbe Probeladung zeigt E und V am Ort. Coulomb-Modell: Punktladungen, Vakuum; die Dichte der Pfeile ist keine Lehrbuchkarte der Feldliniendichte.

Für wen: Schule und erstes Semester: elektrostatisches Feld, Superposition, Feldlinien.

Wichtige Begriffe

elektrisches Feld
Feldlinien
Coulombsches Gesetz
Superposition
Äquipotentiallinie
Punktladung

So funktioniert es

Punktladungen in der Ebene (Coulomb-Modell). Die Hauptansicht ist ein Pfeilgitter des Feldes E⃗ (Summe qᵢ r̂ᵢ/rᵢ²; die Konstante k steckt im relativen q). Zusätzlich kurze Linien entlang E und Isolinien der Äquipotentiale V. Die Pfeile zeigen die Kraftrichtung auf eine positive Probeladung.

Wichtige Gleichungen

E⃗ = Σ k qᵢ r̂ᵢ / rᵢ² (hier ist k im relativen q enthalten)

V = Σ k qᵢ / rᵢ · Äquipotentiallinien: V = const (Isolinien auf dem Gitter)

Häufige Fragen

Sind das dieselben Feldlinien wie im Lehrbuch?: Die Hauptansicht ist ein Pfeilgitter von E an den Abtastpunkten. Zusätzlich werden kurze Bahnen entlang E von Startpunkten bei den Ladungen gezeichnet: das ist ein Hinweis auf die Richtung, keine Karte, in der die Liniendichte dem Feldbetrag entspricht.
Wie entstehen die Äquipotentiallinien?: Es sind Niveaus des Coulomb-Potentials V = Σ kq/r, als Isolinien auf einem Gitter. In der Nähe der Punktladungen wird der Niveau-Bereich nach der übrigen Ebene gewählt.
Was geschieht, wenn man mehrere Ladungen setzt?: E und V addieren sich an jedem Ort: das Ergebnis ist die Summe der Beiträge. Dipol, Quadrupol und „Platten“ entstehen durch gewöhnliche Addition.

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