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Level 3
Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.

Illustration Potentielle Energie einer Ladung im radialen elektrischen Feld

Potentielle Energie einer Ladung im elektrischen Feld
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Die Probeladung \(q\) befindet sich im radialen elektrischen Feld der Ladung \(Q\). Beide sind positiv geladen und befinden sich im Abstand \(r\). Die Probeladung befindet sich im Punkt \(P\). Der Bezugspunkt \(P_0\) der potentiellen Energie wird konventionsmäßig ins Unendliche gelegt, d.h. der Abstand des Bezugspunkt zur erzeugenden Ladung \(Q\) ist unendlich groß. Die potentielle Energie im Unendlchen ist definitionsgemäß Null.

Um also eine positive Probeladung \(q\) aus dem Unendlichen zum Punkt \(P\) (im E-Feld) zu bringen, muss Energie aufgewendet werden, die potentielle Energie darstellt.

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