Ein Feld
B. 5.110 räumliche
20.02.21
Verteilung einer physikalischen Größe
FeldKonzept :
jedem Raum punkt wird
eindeutig ein bestimmter Wert einer physikalischen Größe =
Feldgröße zugeordnet
kann Skala sein kann Vektor sein
homogenes Feld =
Feldgröße in jedem Raum punkt
gleich (bei Vektor feldern auch Richtung)
G. B. Temperatur )
↳ Felder =
( z.B Kraft)
.
Skala rfe.la/VektorfeId
inhomogenes Feld =
nicht überall gleich
Kraftfelder Vektorfelder , Feldgröße Feldstärke genannt
= =
Kraft auf Probe Körper
Feldstärke =
feld relevante Eigenschaft des Probe Körpers
bei Gravitationsfeld stärken gilt :
g
: FF , elektrische Feldstärke : E=
Kraftfeld beschreibt Wirkung auf entsprechende Eigenschaft
'
eines Körpers an bestimmten Ort
Stärke des Feldes : durch Stärke der Auswirkung beobachtbar
jedem Feld = Ursache zugrunde liegend (z.B .
felder zeugende Hassel Ladung eines Körpers )
Anwendung Feld Konzept :
viele Gebiete Physik (sogar Elementarteilchenphysik)
Bilanz
größe Energie lässt sich Feldern zuordnen ,
können Energie auch transportieren
↳ wandeln sich in
Bsp .
:
elektromagnetische Feld energie
ineinander
elektromagnetischen
ständig
um
Feld
Ladung als physikalische Größe Glasstab Glasstab
B. 5.1041105 t
t
→
t
F
-
Bedeutung : vorhandene negative / positive Elektrizitäts
Menge +
+
t
+
+
1,60-10-19 )
+
+
- Formelzeichen: Q ( e. = t
t
E
- Einheit : C 1 Coulomb →
,
-
F
+ →
F
Messgerät Elektroskopl Elektro meter
' "
Nachweisgerät !
: -
= + -
+ .
-
+
_
Wo kommt die her ? t
Ladung
-
.
- -
-
-
-
Ladungsträger
:
positiv geladene Protonen ,
negativ geladene Elektronen →
beide
gleicher Ladungsbetrag
jeder Körper besitzt Ladungsträger wenn
gleich viele &
ungeladen / elektrisch neutral ungleich viele t &
geladen
:
:
t -
:
-
:
"
hfluenz Einfluss eines geladenen Körpers innerhalb eines Leiters können Elektronen Gitte - Ionen verschoben
unter
gegenüber
:
werden #auch wenn Körper sich nicht berühren) ,
dabei Entstehung von Zonen im Leiter mit
entgegengesetzter Aufladung
elektrisch geladener Körper nähert sich ungeladenem Elektroskop →
Ausschlagen zeigt sich schon vor Kontakt
↳ Körper ruft im Elektroskop Verschiebung der frei beweglichen Elektronen hervor
- Polarisation
nicht leitende Materialien können durch Körper in beeinflusst
geladenen Nachbarschaft werden
in Körper mit Dipol molekülen richten sich Moleküle einheitlich aus
Zwischen & elekt neutralen innerhalb durch
elektr geladenen Körper Isolator :
Anziehung möglich : der Atome oder Moleküle des Isolators können sich den äußeren
Einfluss elekt .
Dipole bilden , bereits vorhandene Dipol moleküle richten sich entsprechend aus
Das elektrische Feld
Feld , das durch Coulomb Kraft elektr
physikalisches auf .
Ladungen wirkt
B. 5.1081109
Ursache eine Spannung (Trennen Ladungen)
'
von
-
feldbeschreibende Größe ¥ =
¥ ,
Einheit : Nic ( Newton / Coulomb)
-
Feldlinien bilden :
, Coulumbsches
War ! Gesetz
Hd• hä iii.
.
28. Februar 2021
. . " " * "
" " "
g. ,
. .
Lb.S.118/119
Er:
ÄH
•
ZKUSEIM
üben wechselseitig
für deren Betrag
, Ladungen 01802 ,
Mittelpunkte Abstand
gleich große Kräfte aufeinander aus
gilt das COUIUMB sehe Gesetz
'
:
von r ,
¥Ä§\
F- ¥ EO .
.
(1)
=
Kraft gesetz, -
-
gilt auch für beliebig geformte Objekte , Wenn Ausdehnung < 91 →
Abstand zwischen ihnen
⑨
Es Ez
←
92
→
-
Idealisierung Punkt ladungen mit vernachlässigbar kleiner
: -
⑧
ObjektGröße 91 92
qs
COUIUMB Kraft elektrostatische Kraft zwischen r
-
.
•
- -
geladenen Teilchen
Umgebung Punktladung 1999denen Kusel Bildung
. :
Abb :
radial symmetrisches Feld
.
prinzipielle Abhängigkeit FÜR FIT von 91,92 der
Feldstärke im Rddidlfeld :
Bezeichnung :
E- 1 Q (2) Kräfte zwischen 2 Punktförmigen Ladungen 91892 ,
die
Kräfte ? tagndr
•
4T Eo .
r
' zueinander befinden
-
Bezugspunkt Po für die Festlegung der Potenziellen Energie & Kraft , Kraft
des Potenzials im Rddiatfeld Punkt in Unendlicher ,
:
die Ladung 1
die Ladung 2
großer Entfernung vom Feld Zeugenden Körper gewählt auf Ladlnsz
auf Ladungs
-
für elektrisches Potenzial in Punkt im Abstand r vom ausübt
ausübt
Zentrum ergibt sich :
G) = 1 Q 3
•
41T .
Eo r
Potenzial mit dieser Abstands abhängigkeit :
① Ulumb -
Potenzial
Übung
geg .
:
Gleiter Luftkissenbahn ges .
:
a. Skizze
↳ m > 1009 b. Zuordnung Abb
isolierte leichte metallische HOHKUSEI
.
c. elektrostaat Kraft.
↳ D= 45cm r= 1,25M
↳ ① = -200mL d. Veränderungen elektro -
waagerechte Bahn staat Kraft .
reibungsfrei 0,25mF ⇐ 1,25M
Grafisch
-
Bannende :
große Metall Kusel Korte , Kraft
↳ du 0,2hm
↳ 02=+2000 nc
Mittelpunkte Kugeln :
waagerechte Gerade
Ch -200mL +2000mL
-
.
< negativ
stoßen sich ab
45cm 21cm
1009
b. 2. da es sich hier um 2 geladene
Kugeln handelt
[ .
F- 1
.
① Qz •
4T Eo .
✓
2
F = 1 -200mL -
2000 nc
•
41T .
8,9101µm ibm )
?
=
-2, 29.1015N
Fin N
d. für 1,25M :
-2,2g , N .
für 1M : -3,6 105N -
für 0,75ns :
-6,4 -
1015N -
für 0,50M :
-1,4 .
1016N
für 0,25M : -5,7 -
IÖGN -
-
8.101£
-6.105 -
×
-
4.10
×
X
-21015
-
O Özs 6,5¥ Kotz Ins Ips rinm
5
, Das Feld
Feld ist
jedes . . .
unendlich ausgedehnt
Raumgebiet mit speziellen physikalischen Eigenschaften
Träger von Energie
beschreiben durch Feld beschreibende Größe Quotient von Kraft & Ursache :
Kraft
Skalenteile Vektor Ursache
(Temperatur in (Raum Magnetfeld)
Raum)
Feldlinien modell (nicht real , nur Modell)
immer in Richtung der Wechselwirkung
laufen parallelhomogenes Feld =
nicht Parallelinhomogenes Feld =
weit auseinander schwaches Feld =
eng zusammen = starkes Feld
Elektrisches Feld
⇐ Feld
Ursache ruhende (elektro ) Ladung
l t.
statisch
Q in C
Elektronenmassen Elektronen überschuss
positive Ladung / negative Ladung
Nachweisgerät ELEKDOSKOP
D= n .
@
→
d-
Elementarladung e. = 1,021019C
Anzahl
Elektronen
MEIN
=
Fe
Q
Feldlinien treten senkrecht aus Körper aus
immer von t ZU -
( bei -
Pfeile
andersrum)
