Aufgabe 1 · Abitur NRW Physik GK · Informationsspeicher 2025

Skizzieren Sie das Feldlinienbild des elektrischen Feldes zwischen den Platten und im Randbereich des Kondensators in Material 1 Abbildung 1.

Lösung: Erwartet wird die korrekte Kennzeichnung der Richtung des elektrischen Feldes (von der positiven zur negativen Platte), die Darstellung des Bereiches im Inneren des Plattenkondensators als nahezu homogenes Feld (parallele, äquidistante Linien) und die Darstellung der Randbereiche als inhomogenes Feld (nach außen gekrümmte Feldlinien).

Geben Sie zwei Regeln an, die bei der Veranschaulichung elektrischer Felder mithilfe von Feldlinien zu beachten sind.

Lösung: Zwei Regeln aus folgenden Möglichkeiten: - Elektrische Feldlinien beginnen an positiven Ladungen (oder im Unendlichen) und enden an negativen Ladungen (oder im Unendlichen). - Die Stärke des elektrischen Feldes wird mithilfe der Feldliniendichte dargestellt. - Feldlinien schneiden sich nicht.

Erklären Sie, dass eine Messsonde bei beiden Abständen nahezu die gleichen Werte für die elektrische Feldstärke zwischen den Platten misst. Erläutern Sie, weshalb die Messwerte nicht identisch sind.

Lösung: Nach Abtrennung der Kondensatorplatten von der Spannungsquelle können Ladungen weder zu- noch abfließen. Die elektrische Ladung der isolierten Kondensatorplatten ist konstant. Modellhaft betrachtet sind Ladungen Ausgangs- und Endpunkte von Feldlinien, d. h. entsprechend der Modellvorstellung bleibt die Anzahl der Feldlinien konstant. Nach Halbierung des Plattenabstandes sind die Feldlinien zwischen den Platten kürzer. Die Dichte der Feldlinien verändert sich dabei nicht, d. h. die elektrische Feldstärke bleibt gleich. Bei Verkleinerung des Abstandes wird mit der Messsonde die elektrische Feldstärke unter veränderten Bedingungen gemessen. Messungen sind immer mit Messungenauigkeiten behaftet. Diese hängen z. B. von der Sorgfalt bei der Versuchsdurchführung oder der Messgenauigkeit des Messgerätes ab (z. B. Einfluss der Messsonde auf das Feld). Die zwei Messwerte sind deshalb nicht identisch.