Grundlagen

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		Elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder im Alltag
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Elektrische Felder

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Ein elektrisches Feld entsteht überall dort, wo aufgrund getrennter Ladungsträger eine Potentialdifferenz, d.h. eine elektrische Spannung mit der Einheit Volt, vorhanden ist. Dies ist auch dann der Fall, wenn kein Strom fließt. Die Einheit der elektrischen Feldstärke ist Volt pro Meter [V/m]. Die Stärke des elektrischen Feldes nimmt mit steigender Spannung zu und mit zunehmendem Abstand von der Quelle ab. Hat die Feldstärke an jedem Ort den gleichen Betrag und die gleiche Richtung, so handelt es sich um ein homogenes Feld, wie es beispielsweise innerhalb eines Plattenkondensators auftritt.

Homogenes elektrisches Feld

Im Unterschied dazu sind Betrag und Richtung in einem inhomogenen Feld, beispielsweise bei einem zweiadrigen Stromkabel, abhängig vom jeweiligen Ort.

Inhomogenes elektrisches Feld

Das elektrische Feld wird stark durch seine Umgebung beeinflusst, da jedes leitfähige Objekt das elektrische Feld verändert. Ursache hierfür ist die unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes in einem leitfähigen Objekt bewirkte Ladungstrennung, auch Influenz genannt. Im Falle eines geschlossenen und leitfähigen Käfigs (so genannter Faradayscher Käfig) führt dies dazu, dass das elektrische Feld im Innern praktisch Null ist. Auch Gebäude schirmen ein von außen einwirkendes elektrisches Feld nahezu vollständig ab, so dass im Gebäudeinnern die elektrische Feldstärke im Vergleich zu den von außen einwirkenden Feldern vernachlässigbar gering ist. In umgekehrter Weise kann auch ein im Innern eines leitfähigen Objektes erzeugtes elektrisches Feld, z.B. in einem Mikrowellenherd, nach außen hin abgeschirmt werden.

Vollständige Abschirmung durch einen Faradayschen Käfig

Wirkt ein zeitlich sich änderndes elektrisches Feld auf einen elektrisch leitfähigen Körper ein, so führt der ständige Ladungswechsel im Körper zu Wechselströmen mit der Einheit 1 Ampere [A]. Der Strom pro Fläche wird als elektrische Stromdichte mit der Einheit Ampere/m² [A/m²] bezeichnet.

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