Berechnen der elektrische Spannung

Die elektrische Spannung lässt sich berechnen:

$U=\frac{W}{Q}$

Herleitung

Die Spannung beschreibt immer die Antriebskraft zwischen zwei Punkten. Dabei ist einer der Punkte stets positiver geladen als der andere.

Wenn jetzt ein positiv geladener Körper verschoben werden soll, so muss elektrische Arbeit ($W$) verrichtet werden, um das Teilchen zu bewegen. Auch die Ladung des Teilchens ($Q$) hat Einfluss darauf, da es mit größerer Ladung auch größere Arbeit benötigt. Ist die Spannung größer, so müssen wir einen größeren Antrieb überwinden, wir müssen also mehr arbeiten.

Aus diesen Überlegungen leitet sich die Formel $W=Q\cdot U$ her. Diese können wir nach $U$ umstellen

Merke

$U=\frac{W}{Q}$

Spannung ist der Quotient aus Arbeit und der Ladung des bewegten Teilchens.

Beispiel

Gegeben: $Q = e = 1,6\cdot10^{-19}C$, $W=3,2\cdot10^{-17}J$

Gesucht: $U$

$U=\frac{W}{Q}$

$U=\frac{3,2\cdot10^{-17}J}{e}$ $=200V$