( ) )J

Physikalische Größen zum Thema Elektronik / Magnetismus
Stromstärke I:
[I] Ampere A
Spannung U:
[U] Volt V =
J N ⋅m
=
C
C
Widerstand R:
[R] Ohm Ω =
V
A
Spezifischer Widerstand ρ :
[ρ ]
Energiedichte ρ el :
[ ρ el ] Joule pro Kubikmeter
Stromleistung P:
[P] Watt
Stromarbeit W:
[W] Wattsekunde W ⋅ s = V ⋅ A ⋅ s ⋅ 3,6 ⋅ 10 6 = KWh
Überführungsarbeit W:
[W] Joule J = Nm
Atomares Energiemaß W:
[W] Elektronenvolt eV ; 1eV ⋅ 1V = 1,602 ⋅ 10 −19 J
Feldstärke E:
[E] Newton pro Coulomb
Feldkraft F:
[F] Newton N =
Ladung Q:
[Q] Coulomb C = A ⋅ s
Ladungsdichte σ :
[ σ ] Coulomb pro m 2
Kondensatorkapazität C:
[C] Farad F =
Potential ϕ :
[ ϕ ] Volt V
Magnetischer Fluss φ :
[ φ ] Tm 2 = NmA =
Magnetische Flussdichte B:
[B] Tesla T =
Lorenzkraft F:
[F] Newton N =
Ω ⋅ mm 2
m
J
m3
(
(
kg ⋅ m
s2
C
m2
C
V
Js
C
= Vs
N
Am
kg ⋅ m
s2
N ⎛ kg ⋅ m ⎞
⎟
⎜=
C ⎝ C ⋅ s2 ⎠
)
)
Probestrom I Pr (Strom im Leiter):
[ I Pr ] Ampere A
Erregerstromstärke I err (Strom in Spule):
[ I err ] Ampere A
Länge des Leiters im Magnetfeld s:
[s] Meter m
Länge der Spule l:
[l] Meter m
Windungszahl n:
keine Einheit
Geschwindigkeit von e − im Leiter v s :
[ v s ] Meter pro Sekunde
m
s
Physikalische Konstanten zum Thema Elektronik / Magnetismus
C
Vm
Elektrische Feldkonstante ε 0 :
ε 0 = 8,85 ⋅ 10 −12
Dielektrizitätskonstante ε r (Isolator):
verschieden (je nach Material), keine Einheit
Elementarladung e:
e = 1,602 ⋅ 10 −19 C
Spezifische Ladung Elektron
Spezifische Ladung Proton
e
:
m
e
:
m
e
C
= 1,75 ⋅ 1011
m
kg
e
C
= 9,58 ⋅ 10 7
m
kg
Masse Elektron m:
m = 9,11 ⋅ 10 −31 kg
Masse Proton m:
m = 1,67 ⋅ 10 −27 kg
Magnetische Feldkonstante μ 0 :
μ 0 = 1,257 ⋅ 10 −6
Relative Permeabilität μ r (Spulenkern):
verschieden (je nach Material), keine Einheit
Tm
A
Physikalische Formeln zum Thema Elektronik / Magnetismus
l
A
Widerstand:
R=ρ⋅
Stromleistung:
P =U ⋅I
Mechanische Leistung:
P=
Stromarbeit:
W =U ⋅ I ⋅t
W
t
W = Fe ⋅ d
Überführungsarbeit:
W =E ⋅ q + ⋅ d
W = e ⋅U
Energie auf Kondensator:
W = 12 C ⋅ U 2
Thermische Arbeit:
W = c ⋅ m ⋅ Δϑ
Bewegungsenergie:
Wkin = 12 m ⋅ v 2
Mechanische Arbeit:
W = F ⋅s
Energiedichte:
ρ el =
W
V
ρ el = 12 ε 0 ⋅ ε r ⋅ E 2
W
q
U = E ⋅d
U = R⋅I
U=
Spannung:
(Ohmsches Gesetz)
Hallspannung:
r
r
U ind = −ni ⋅ d ⋅ v s ⋅ B ; ( d ⊥ v s ⊥ B )
Induktionsspannung:
U ind = − ni
Induktion in Spulen:
n ΔI
U ind = Ai ⋅ μ 0 ⋅ μ r ⋅ ⋅ err ⋅ ni u. Lenzsches Gesetz)
l Δt
Potential:
W
q+
U ⋅ I ⋅t
ϕ=
q+
ϕ=
•
Δφ
ΔB ⋅ ΔA
= − ni
= − ni ⋅ φ (Faradaysches
Δt
Δt
σ=
Ladungsdichte:
Q
A
U
σ = ε0 ⋅εr ⋅ = ε0 ⋅εr ⋅ E
d
1
⋅F
q
U
E=
d
Q
1
E=
⋅ 2
4πε 0 r
; σ ist konstant
E=
Feldstärke:
(im homogenen Feld)
(im radialen Feld)
Feldkräfte:
F = q⋅E
(im homogenen Feld)
1 q ⋅Q
F=
⋅
(im radialen; Coulombsches Gesetz)
4πε 0 r 2
Anziehung Kondensatorplatten:
F = 12 ε 0 ⋅ ε r ⋅ A ⋅ E 2
Lorenzkraft auf ein Elektron:
r
r
r
FL = e ⋅ v s ⋅ B ; ( FL ⊥ v s ⊥ B )
Kraft auf stromdurchflossenen Leiter:
r
r
F = I ⋅ B ⋅ s ⋅ (sin ϕ ) ; ϕ Winkel zwischen I und B
Zentripetalkraft:
Fz =
Beschleunigende Kraft:
F = m⋅a
Geschwindigkeit (konstant):
v=
Geschwindigkeit (beschleunigt):
v = a ⋅t
Weg (beschleunigte Bewegung):
s = 12 a ⋅ t 2
Magnetischer Fluss:
φ = B⋅ A
Magnetische Flussdichte:
B=
Magnetische Flussdichte bei Spulen:
n
B = μ 0 ⋅ ⋅ I err
l
C=
Kondensatorkapazitäten:
m ⋅ v2
2 ⋅π ⋅ r
; Umlaufdauer: T =
r
v
s
t
F
I Pr ⋅ s
Q
U
C = ε0 ⋅εr ⋅
A
d
U = R ⋅ I ; U ist konstant
I ges = I 1 + I 2 + I 3 (Kirchhoffsches Gesetz)
C ges = C1 + C 2 + C 3
Gesetze Parallelschaltung:
Q ges = Q1 + Q2 + Q3
1
1
1
1
=
+
+
R ges R1 R2 R3
U
; I ist konstant
R
Q ist konstant; durch kleinsten Kondensator bestimmt
U ges = U 1 + U 2 + U 3
I=
Gesetze Reihenschaltung:
R ges = R1 + R2 + R3
1
1
1
1
=
+
+
C ges C1 C 2 C 3