Energie in der Elektrostatik

Zusammenfassung

Bringt man einen kleinen geladenen Körper, z.B. eine kleine Metallkugel, die mit der Ladung Q versehen ist, in ein elektrostatisches Feld, so wird auf diesen geladenen Körper eine mechanische Kraft in der Richtung der E-Feldlinien ausgeübt. Die Kraft ist bestimmt durch das E-Feld, das vor dem Einbringen des geladenen Körpers in das elektrische Feld an der betreffenden Stelle vorhanden war; sie hat den durch Gl.(7.1) gegebenen Wert. Voraussetzungen für die Gültigkeit dieser Beziehung ist, dass die Abmessungen des geladenen Körpers so klein sind, dass das ursprüngliche Feld in seiner Umgebung als homogen angesehen werden kann. Bewegt man den geladenen Körper, so bleibt die Kraft durch das gleiche Gesetz bestimmt. Man erhält dann eine mechanische Arbeit, die positiv oder negativ sein kann, je nach der Richtung der Bewegung gegenüber der Richtung der E-Feldlinien. Die Arbeit, die beim Durchlaufen eines kleinen Längenelementes ds des Weges auf die geladene Kugel übertragen wird, ergibt sich, wenn die in die Wegrichtung fallende Komponente F _s der Kraft F, Abb. 13.1, mit der Länge des Wegelementes multipliziert wird. Unter Wegrichtung ist dabei die Richtung der Bewegung des geladenen Körpers zu verstehen.