ET4-08 – Polarisation durch Ladungsträgerverschiebung

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In diesem Kurstext erklären wir dir ausführlich was es mit der Polarisation auf sich hat und wie diese infolge einer Ladungsträgerverschiebung auftritt. Bis jetzt haben wir schon einiges über elektrische Felder kennengelernt und möchten nun den Effekt der Polarisation im homogenen Feld genauer betrachten. 

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

Mehr zu diesem Thema und der Elektrotechnik findest du im Kurs: ET4-Elektrische Felder

 

Merk’s dir!

 “Der Oberbegriff für diesen Vorgang der Ladungstrennung in Atomen ist Polarisation.”

Polarisation - Elektrische Felder
Polarisation – Elektrische Felder

 

Polarisation – Plattenkondensator

Wir stellen uns wieder einen Plattenkondensator oder einen Aufbau mit zwei Platten, die als Elektroden wirken, vor. Zwischen den Platten befinden sich Luftmoleküle, die in diesem Fall als Dielektrikum bezeichnet werden.

 

Erinnerst du dich?…

In einem früheren Kurstext haben wir darauf verwiesen, dass bei einer angelegten Spannung im Bereich zwischen den Platten ein homogenes elektrisches Feld besteht.

 

Legen wir nun zwischen unseren beiden Platten eine Spannung an, so sorgt das elektrische Feld dafür, dass die Luftmoleküle innerhalb des Dielektrikums eine Ladungsträgerverschiebung erfahren.

Das bedeutet, dass der Teil eines Luftmoleküls negativ wird, welcher der Platte mit positiver Ladung zugewandt ist.

Und der rechte Teil, welcher der negative geladenen Platte zugewandt ist, wird positiv. Man spricht in diesem Fall von einer Ladungstrennung.

 

Merk’s dir!

Jedoch, sei an dieser Stelle erwähnt, dass keine Ladungsträgerbewegung im Dielektrikum erfolgt.

 

Je nachdem welches Dielektrikum vorliegt, fällt der Vorgang unterschiedlich stark aus.

Der Oberbegriff für diesen Vorgang der Ladungstrennung in Atomen ist Polarisation.

 

In der nächsten Abbildung siehst du den Vorgang noch mal verbildlicht.

 

Polarisation - Plattenkondensator
Plattenkondensator mit angelegter Spannung

 

Die Atome bilden infolge der angelegten Spannung U an den Platten einen Dipol aus. Aus diesem Grund spricht man auch von einem Dipolcharakter der Atome.

 

Was kommt als Nächstes?

Im nächsten Kurstext erläutern wir dir die elektrische Influenz im Detail, denn diese gleicht dem obigen Phänomen. Wir ändern den Betrachtungswinkel dahingehend, dass nun nicht mehr Atome ausgerichtet werden, sondern ein Stück Metall, welches anschließend getrennt wird. Diese gleichzeitige Trennung der elektrischen Ladung bezeichnet man als Influenz. 

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