Alexander Fufaev
Ich heiße Alexander FufaeV und hier erkläre ich das folgende Thema:

Was sind Äquipotentiallinien?

Formel

Formel: Plattenkondensator
Elektrisches Potential (Diagramm) - Plattenkondensator
Was bedeuten diese Formelzeichen?

Elektrisches Potential

Einheit
Elektrisches Potential zwischen den Kondensatorplatten nimmt linear mit dem Abstand \(x\) von der einen zur anderen Platte zu.

Elektrisches Potential

Einheit
Elektrisches Potential am Ort der Kondensatorplatte, die das größere Potential hat.

Position

Einheit
Irgendeine Position innerhalb des Plattenkondensators, an dem das Potential \(\varphi_x\) gemessen wird.

Elektrische Spannung

Einheit
Elektrische Spannung zwischen den beiden Kondensatorplatten.

Plattenabstand

Einheit
Abstand der Kondensatorplatten zueinander.
Erklärung

Video

Eine Äquipotentiallinie (oder im dreidimensionalen Raum: Äquipotentialfläche), ist die Menge aller Punkte im Raum, die das gleiche Potential \(\varphi\) besitzen. Ein Potential \( \varphi \) ist nichts anderes als potentielle Energie pro Ladung.

Was ist eine Äquipotentiallinie?

Eine Äquipotentiallinie ist eine Linie, auf der die potentielle Energie gleich ist.

Wenn sich ein Teilchen auf so einer Äquipotenziallinie bewegt, dann ändert sich seine potentielle Energie nicht. Anders gesagt: Das Teilchen auf einer Äquipotentiallinie wird weder beschleunigt noch abgebremst und es kann ohne Energieverlust oder Energiegewinn auf der Äquipotentiallinie verschoben werden.

Beispiel: Äquipotentiallinien eines Plattenkondensators
fufaev.org Äquipotentiallinien von einem homogenen E-Feld eines Plattenkondensators
Beispielshaft eingezechnete Äquipotentiallinien mit Potentialen \(\varphi_0\) bis \(\varphi_5\) in einem homogenen E-Feld.

Ein Plattenkondensator erzeugt ein homogenes elektrisches Feld \(\class{purple}{E}\). Die Äquipotentiallinien stehen senkrecht auf den elektrischen Feldlinien. In der Illustration 1 sind beispielhaft sechs Äquipotentiallinien (von \(\varphi_0\) bis \(\varphi_5\)) eingezeichnet. Wenn ein geladenes Teilchen z.B. entlang der Äquipotentiallinie \(\varphi_2\) verschoben wird, dann ändert sich seine potentielle Energie nicht.