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Elektrische Arbeit


Eine leifähige Kugel pendelt zwischen den Platten. Zwei große Metallplatten sind an den Plus- und den Minuspol einer Hochspannungsquelle angeschlossen. Dazwischen pendelt ein Tischtennisball mit leitfähigem Überzug hin und her. Ist der Ball negativ geladen, dann wird er von der negativen Platte abgestoßen und von der positiven Platte angezogen. Trifft er dort auf, dann gibt er seine negative Ladung ab, nimmt positive Ladung auf und macht sich dann auf den Rückweg (perpetuum mobile?).
Definition der elektrischen Arbeit in Analogie zur Mechanik Die elektrische Kraft im homogenen Feld eines Plattenkondensators ist konstant. Die elektrische Arbeit wird analog zur Mechanik eingeführt: W = Fel*s. Der Weg wird entlang einer Feldlinie gemessen, Verschiebungen parallel zu den Platten liefern keine Beiträge zur elektrischen Arbeit.
Die zugeführte und die abgeführte Energie sind betragsgleich. Experimenteller Beweis: Wenn der Plattenkondensator nach dem Aufladen von der Hochspannung getrennt wird, dann entlädt die pendelnde Kugel die Platten sehr schnell und die Bewegung kommt zum Stillstand.