Das elektrische Dipolfeld
Hydratation: die Wasserdipole
lagern sich orientiert um gelöste Ionen.
Das Dipolfeld kann in
jedem Punkt durch Vektoraddition der Coulombfelder der beiden punktladungen konstruiert werden.
Das Dipolfeld ist inhomogen:
• andere Dipole werden ausgerichtet (Drehmoment)
• und zur höheren Feldstärke hin angezogen (resultierende Kraft)
Elektrische Feldlinien von punktförmigen Ladungsverteilungen
Zwei ungleiche Ladungen ziehen sich an, die Feldlinien verlaufen von der positiven zur negativen Ladung
Zwei gleiche Ladungen stossen sich ab.
das widerspiegelt sich auch im Feldlinienbild.
Achtung: die beiden Feldverteilungen beschreiben die Kraftwirkung auf eine weitere, zusätzliche Ladung, nicht auf die beiden Feldladungen selber !
Elektrische Spannung durch mechanische Arbeit
Van de Graaf Generator
Kelvin Generator
Ein Motor treibt ein
Gummiband an, auf dessen Oberfläche Ladungen von unten nach oben transportiert werden. Die Ladungen
werden unten von einer Metallbürste auf das Band gebracht (Reibungs-
elektrizität) und oben ebenso abgegriffen. So wird immer mehr von der gleichen Ladungssorte oben
angesammelt, so dass der Motor für weitere Ladungen Arbeit gegen die
abstossenden Coulombkräfte leisten muss.
Zwei metallische Becher sind übers Kreuz mit zwei hohlen Metallzylindern elektrisch verbunden. Durch die Zylinder führt je ein feiner Wasserstahl, der im Zylinder zu Tropfen abreisst. Sobald sich zufällig etwas Ladung auf einem Tropfen befindet (sagen wir negative Ladung rechts) ist der rechte Becher und der linke Zylinder etwas negativ geladen.
Dadurch werden negative Ionen im linken Strahl abgestossen und es fallen vermehrt positive Tropfen in den linken Becher. Das ganze wieder- holt sich im rechten Becher mit umgekehrtem Vorzeichen, und das ganze schaukelt sich auf.
Wer verrichtet beim Kelvin-Generator die Arbeit ?
