(Siehe Leisi, Klassische Physik II [Lei98, pp. 85]) (Siehe Tipler, Physik [TM04, pp. 756])
Ein elektrisches Feld im Inneren eines Leiters bewirkt einen Strom. Wird dieses elektrische Feld durch Ladungen erzeugt, bewirkt der resultierende Strom einen Ausgleich dieser Ladung. Durch Influenz werden die Oberflächenladungen so umgeschichtet, dass der Strom abnimmt und schliesslich verschwindet.
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Nehmen wir an, dass im stationären Betrieb eine Spannung zwischen der Kugel und dem Fuss des van-de-Graaff-Generators liegen. Das elektrische Feld entlang des Bandes ist dann, in erster Näherung,
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Materialien
Folien zur Vorlesung vom 29. 05. 2008: PDF Seminar vom 29. 05. 2008. Aufgabenblatt 07 |
Wenn wir eine Probeladung langsam um den Stromkreis herumführen, ist die geleistete Arbeit grösser als null. Diese Arbeit nennen wir elektromotorische Kraft der Stromquelle. Wir definieren also
Diese elektromotorische Kraft9 ist die Arbeit, die beim Herumführen einer kleinen Ladung von der Stromquelle geleistet wird. Beim van-de-Graaff-Generator besteht diese Arbeit aus zwei Teilen:
Die elektromotorische Kraft einer Stromquelle ist die Quelle der Energie (Arbeit), die einen konstanten Stromfluss in einem Stromkreis aufrecht erhält. Neben der elektromotorischen Kraft können auch magnetische Kräfte und andere Quellen einen Stromfluss in einem Leiter aufrecht erhalten. |
Versuch zur Vorlesung: EMK des Daniell-Elementes (Versuchskarte TH-44) |
Othmar Marti