Level 3
Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.
Formel: Vollkugel (E-Feld außerhalb) Elektrische Ladung
$$E(r) ~=~ \frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{Q}{r^2}$$ $$E(r) ~=~ \frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{Q}{r^2}$$ Elektrisches Feld innerhalb / außerhalb einer homogen geladenen Kugel Elektrisch geladene Kugel
Elektrisches Feld
\( E(r) \) Einheit \( \frac{\text V}{\text m} \) Radial nach außen gerichtetes, elektrisches Feld am Feldpunkt \( r \) außerhalb einer homogen elektrisch geladenen Kugel.
Feldpunkt
\( r \) Einheit \( \text{m} \) Dieser geht von der Kugelmitte bis zu irgendeinem Punkt außerhalb der Kugel, an dem das elektrische Feld \( E(r) \) herrscht.
Elektrische Ladung
\( Q \) Einheit \( \text{C} \) Es ist die Ladungsmenge, die homogen in der gesamten Kugel verteilt ist.
Elektrische Feldkonstante
\( \varepsilon_0 \) Einheit \( \frac{\text{As}}{\text{Vm}} \) Elektrische Feldkonstante tritt bei elektrischen Phänomenen auf und ist eine Naturkonstante mit dem Wert \( \varepsilon_0 ~=~ 8.854 \,\cdot\, 10^{-12} \, \frac{\text{As}}{\text{Vm}} \).