Einführung: Das elektrische Feld beschreibt einen Raum um elektrischen Ladungen, in welchem Kräfte wirken, die auf weitere Ladungen Einfluss nehmen. In Werkstoffen spielt dieses Phänomen eine wichtige Rolle, da elektrische Felder wesentlich zur Beeinflussung von Materialeigenschaften und -strukturen beitragen können.
Physikalischer Hintergrund: Ein elektrisches Feld entsteht durch geladene Teilchen oder durch zeitlich veränderliche magnetische Felder, gemäß der Maxwell'schen Gleichungen. Die Feldstärke und -richtung bestimmen, wie stark und in welche Richtung die auf ein geladenes Teilchen wirkende Kraft ist. Dies lässt sich mathematisch mit dem Coulomb-Gesetz beschreiben.
Anwendungen und Beispiele: In der Werkstofftechnik werden elektrische Felder beispielsweise zur Steuerung von Kristallisationsprozessen in Halbleitermaterialien genutzt oder zur Beeinflussung von dielektrischen Eigenschaften in Isolatoren. Piezoelektrische Materialien, die auf Spannungen durch elektrische Felder reagieren, finden Anwendung in Sensorik und Aktorik. Zudem wird das Verständnis des Einflusses elektrischer Felder bei der Korrosionsvermeidung und in elektrochemischen Prozessen vertieft.
Zusammenhang zu verwandten Begriffen: Der Begriff ist eng mit den Konzepten der "elektrischen Felder" und des "Einflusses elektrischer Felder" verknüpft, welche das Verhalten von Bauteilen und Materialien unter elektrischer Beanspruchung erklären. Die gezielte Nutzung dieser Effekte ermöglicht innovative Ansätze in der Werkstoffentwicklung.
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