Alle Kategorien
Suche

Elektrisches Potential - das wird in der Physik darunter verstanden

Elektrisches Potential, das ist ein Begriff, der häufig im Zusammenhang mit Strom und Spannung fällt. Aber was genau wird darunter verstanden?

Auch eine Batterie hat elektrisches Potential.
Auch eine Batterie hat elektrisches Potential.

Potential - ein bisschen Theorie zunächst

Um es gleich vorweg zu sagen: "Potential" ist ein Begriff, der wenig anschaulich ist. Daher soll im Folgenden versucht werden, diesen Begriff auf der Basis von Feld, Kraft und Energie einigermaßen zu veranschaulichen.

  • In der Physik werden Kräfte häufig in Form von Feldern dargestellt, denken Sie als bestes Beispiel an ein Magnetfeld oder das elektrische Feld zwischen zwei (unterschiedlich) aufgeladenen Kugeln. Die Kraftwirkungen in diesem Feld werden häufig in Form von Feldlinien veranschaulicht, denken Sie wieder an die berühmten Eisenspäne aus den Schulversuchen.
  • Eine Möglichkeit, derartige Felder zu beschreiben ist die Feldstärke, die für jeden Punkt im Raum ein Maß für die Kraft ist, mit der dieses Feld dort auf Probemagnete oder Probeladungen wirkt.
  • Eine andere mögliche Größe ist das Potential. Diese Größe ist ein Maß für die Energie oder Arbeitsfähigkeit, die im Feld steckt. Je höher das Potential in einem bestimmten Punkt ist, desto mehr Arbeit kann das Feld an einem kleinen Probemagneten (im Fall des Magnetfeldes) oder einer Probeladung (in einem elektrischen Feld) leisten. Nicht umsonst hat der Begriff auch Eingang in die alltägliche Sprache gefunden, wenn man von jemandem oder etwas sagt, er oder es haben Potential. 
  • Grob gesagt, beschreibt das Potential den Zustand eines Feldes in der Nähe seiner Quelle, im elektrischen Fall also den Zustand in der Nähe einer elektrischen Ladung.
  • Übrigens haben auch Gravitationsfelder wie das Schwerefeld der Erde ein Potential: Befindet sich eine Probemasse in einer bestimmten Höhe (hohes Potential!) in diesem Feld, so hat sie dort potentielle Energie und kann diese in kinetische Energie umwandeln - sie fällt herunter!

Elektrisches Potential - der Zusammenhang mit Spannung

Im elektrischen Fall kann der Begriff "elektrisches Potential" in einen Zusammenhang mit dem Begriff der Spannung gebracht werden:

  • Wie oben bereits erwähnt, gibt es zwischen zwei unterschiedlich aufgeladenen Körpern ein elektrisches Feld. Bringt man in dieses Feld eine (kleine) Probeladung, so wird sie in Richtung entgegengesetzte Ladung angezogen - das elektrische Potential verrichtet Arbeit an der Probeladung.
  • Umgekehrt müssen Sie Arbeit gegen das Feld leisten, wenn Sie die Probeladung in die Nähe einer gleichen Ladung bringen wollen.
  • Die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in diesem Feld ist die elektrische Spannung als treibende Kraft, Ladungen in Bewegung zu bringen.
  • Auch bei einer Batterie liegt ein elektrisches Potential vor, denn es wurden dort chemisch Ladungen getrennt. Der Potentialunterschied zwischen den beiden Polen einer Batterie ist in diesem Fall die elektrische Spannung der Batterie.
Teilen: