Zusammenhang zwischen Spannung und Ladung (Elektrizität)

Scarlett101 · Gast

Meine Frage:
Hi,

Könnte mir vielleicht jemand den Zusammenhang bzw. die Zusammenhänge zwischen Spannung und Ladung in der Physik erklären? Würde mir wirklich sehr helfen ;)

Meine Ideen:
keine

Seelachs · Anmeldungsdatum: 12.03.2014 Beiträge: 31

In Worten der Elektrostatik:
Eine Ladungsdichte (über den Raum verteilte Ladung) erzeugt ein elektrisches Feld.
Eine Spannung ist eine durch dieses elektrisches Feld erzeugte sog. Potentialdifferenz entlang einer Kurve/Strecke im Raum, die Ladungsträger bei der Bewegung entlang dieser Kurve dazu veranlasst Energie an das Feld abzugeben oder davon aufzunehmen. (Durch die Spannung wirkt also eine Kraft auf Ladungsträger).

Mathematisch sieht das dann so aus:

Wobei

die Spannung ist, die durch das Feld der Ladungsdichte

entlang einer Kurve

anliegt.
Das innere Integral ist ein Volumenintegral über den ganzen Raum, das das von der Ladung erzeugte Feld angibt, das äußere Integral ist ein Kurvenintegral dieses Feldes entlang

. Der Bruch vor den Integralen ist als Naturkonstante der Elektrostatik zu verstehen.

Das ist der Zusammenhang zwischen einer Spannung und einer Ladung, die die Spannung erzeugt.
Der Zusammenhang zwischen einer Spannung und der Ladung auf die sie wirkt, ist das ein Ladungsträger mit Ladung

nach durchlaufen der Kurve

die Energie

abgegeben oder gewonnen hat (je nachdem in welche Richtung die Kurve durchlaufen wurde).