Elektrische Energie
Die elektrische Energie ist die Energie, die im elektrischen Feld von ruhenden Ladungsträgern liegt. Gehen wir von einem Zustand aus, in dem Ladungsträger unterschiedlicher Polarität gleich verteilt sind, beispielsweise in einem elektrischen Leiter. Die positiven und negativen Ladungen heben sich gegenseitig auf, es herrscht Gleichgewicht.
Werden nun Ladungsträger unterschiedlicher elektrischer Polarität räumlich getrennt, baut sich ein elektrisches Feld auf. Dieses elektrische Feld verursacht eine Kraft auf die Ladungsträger, die der Ladungstrennung entgegenwirkt.
Diese Kraft und damit die elektrische Energie ist in der Lage der Ladungsträger und dem korrespondierenden elektrischen Feld gespeichert. Das ist vereinfacht vergleichbar mit der potenziellen Energie, die in einem Körper gespeichert ist, der entgegen dem Kraftfeld der Gravitation (also seinem Gewicht) gehoben wurde.
BEISPIEL
Elektrische Energie in einem Kondensator
Anwendung findet die Energieform der elektrischen Energie in einem elektrischen Kondensator zum Zweck der Energiespeicherung. Der Kondensator ist eine Anordnung aus zwei Leitern mit großer Fläche, die einander in geringem Abstand gegenüberstehen, getrennt durch eine möglichst dünne, isolierende Schicht.
Wird die Dichte der Ladungsträger durch einen Strom zwischen den beiden, meist plattenförmigen Leitern aus ihrem Gleichgewicht gebracht, entsteht ein elektrisches Feld zwischen den Platten, das als elektrische Spannung messbar ist.
Diese Energie bleibt so lange erhalten, bis durch einen elektrischen Strom zwischen den beiden Leitern das Ladungsträgergleichgewicht wieder hergestellt wird.
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Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
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