Spannung und "elektrischer Höhenunterschied"
Gewitterwolke
Warum kann sich ein Mensch unter einer Gewitterwolke befinden, ohne dass ihm etwas passiert? Das Feld zwischen Wolke und Erde ist nahezu homogen und ähnelt dem eines Plattenkondensators. Weil aber die Haut des Menschen ein elektrischer Leiter ist, verzerrt sich das elektrische Feld, und auf ihr bildet sich eine Äquipotenzialfläche (b). Zwischen Füßen und Kopf besteht daher keine Spannung (F12)!
|
Das elektrische Feld wird durch den Menschen verzerrt, weil seine Haut ein Leiter ist.
Die Feldlinien stehen normal zur Hautoberfläche.
|
Jonglieren mit Einheiten
Die elektrische Feldstärke kann sowohl in N/C als auch in V/m angegeben werden. Verblüffend! Um das nachzuvollziehen, brauchen wir folgende Größen und Einheiten:
| Kraft | $F = m\cdot a$ | $[F] = 1N = 1kgm/s^2$ |
| Arbeit | $W = F\cdot s$ | $[W] = 1J = 1kgm^2/s^2$ |
| Ladung | $Q = W/U $ | $[Q] = 1C = 1J/V = 1kgm^2/s^2V$ |
Jetzt brauchen wir nur noch einzusetzen und wegzukürzen:
$[E] = 1\frac{N}{C}=1 \frac{\frac{kg m}{s^2}}{\frac{kg m^2}{s^2 V}} = 1\frac{V}{m}$
Hammerhai
Das Nervensystem aller höheren Tiere basiert auf Elektrizität. Haie können Futterfische anhand deren elektrischer Felder ausmachen. Hammerhaie sind etwa in der Lage, 0,5 µV/m wahrzunehmen. Das entspricht der Feldstärke einer 1,5-V-Batterie, deren Pole sich unfassbare 3000 km auseinander befinden! Mit diesen feinen Sinnen spüren Haie auch im Meeressand verbuddelte Fische auf - aber auch mit Begeisterung alte Batterien (F14).
|
Haie verfügen am Kopf über extrem sensible Elektrorezeptoren, die Lorenzini'schen Ampullen.
|
