(ET1-16) Das elektrische Potential [Erklärung, Formeln, Beispiele, Lernclips]

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Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kurstext erklären wir dir als angehenden Ingenieur oder Techniker anschaulich das Thema elektrisches Potential.

Außerdem stellen dir die Gleichung vor mit welcher du das elektrische Potential einfach und unkompliziert bestimmen kannst.

Für ein optimales Verständnis helfen dir in diesem Kursabschnitt drei ausführliche Videoclips und zwei anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema.

Mehr zu diesem Thema und der Elektrotechnik findest du im Kurs: ET1-Grundlagen der Elektrotechnik  

 

Elektrisches Potential – Definition

Merk’s dir!

“Ein elektrisches Potential liegt vor, wenn zwei unterschiedlichen Ladungen existieren. Zwischen diesen Ladungen bestehen Kraftwirkungen, die man als Potential beschreibt.” 

 

Elektrisches Potential – Überblick

Elektrisches Potential eines Blitzes
Elektrisches Potential eines Blitzes
Elektrisches Potential eines Blitzes

 

Gehen wir nun daher und verbinden zwei elektrische geladene Pole von denen einer positiv und der andere negativ geladen ist, durch einem metallischen Leiter miteinander, so kommt es in dem Leiter zu einem elektrischen Stromfluss

 

Gleich knallt es…

In der Natur werden elektrische Potentiale regelmäßig für uns sichtbar, wenn Gewitter aufziehen. Die Unterschiedlichen Bereiche sorgen für eine Entladung, die wir als Blitz kennen, gefolgt von einem Donner.

 

Merk’s dir!

Das elektrische oder elektrostatisches Potential hat eine besondere Bedeutung, denn es verdeutlicht eher unverständlich Begriffe, wie die elektrische Arbeit und die elektrische Leistung.

 

Elektrisches Potential – Formeln

Diese Größe ergibt sich, indem man ganz einfach die potentielle Energie E_{pot} mit der elektrischen Ladung q dividiert.

Wie das aussieht zeigt dir die nachfolgende Formel:

 

\varphi = \frac{E_{pot}}{q}

Kennzahlen:

  • Epot = potentielle Energie

und

  • q = elektrische Ladung

 

Merk’s dir!

Denn das es beschreibt ein homogenes (gleichmäßiges) elektrisches Feld, genauer gesagt:

Das elektrische Potential \varphi , \phi beschreibt die elektrische Energie (Arbeit) W einer Ladung q in einem Punkt im Raum eines elektrischen Feldes.

 

Besonderheit im elektrischen Feld – Formel

Wird ein geladenes Teilchen durch ein elektrisches Feld bewegt, so ändert sich unsere Gleichung entsprechend. 

Aber auch diese Änderung können wir ganz einfach berechnen, indem wir unsere obige Gleichung anpassen, so wie mit der nachfolgenden Gleichung geschehen:

 

\text{Elektrisches Potential : }\varphi = \frac{W}{q}

 

Kennzahlen:

  • W = elektrische Energie,

sowie

  • q = elektrische Ladung

 

++ Videoclips: Elektrisches Potential ++

Mit Hilfe von zwei Videoclips möchten wir dir das elektrische Potential nochmals verdeutlichen.

 

Videoclip: Elektrisches Potential

In diesem Videoclip erklärt Jan dir noch mal das Prinzip vom elektrischen Potential und du erfährst dabei welcher Zusammenhang mit dem elektrischen Strom besteht. 

Elektrisches Potential

 

Videoclip: Elektrisches Feld

  Im nächsten Video findest du noch mal eine Zusammenfassung des Kurstextes und zusätzliche Informationen zum elektrischen Feld. 

Elektrisches Feld 

 

Elektrisches Potential – Einheit

Die Einheit für ein elektrisches Potential ist das Volt V.

Die Einheit Volt ist nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta benannt, der von 1745 bis 1827 gelebt hat. 

Merk’s dir!

Das Volt ist die elektrische Spannung zwischen zwei Punkten eines homogenen und gleichmäßig temperierten metallischen Leiters, in dem bei einem zeitlich unveränderten Strom der Stärke 1 A (Ampere) zwischen den beiden Punkten eine Leistung von 1 W (Watt) umgesetzt wird.

 

Was kommt als Nächstes?

Nachdem du jetzt das Thema Elektrisches Potential kennst ist, erklären wir dir im nächsten Kurstext ausführlich, worin sich das elektrische und das mechanische Potential ähnlich. Außerdem erklären wir dir auch wo die Unterschiede liegen.

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