E-Feld B-Feld

E-Feld
Definition:
• Jede Ladung ist von einem elektrischen
Feld umgeben
• Ist nicht an Materie gebunden
• Wird durch Feldlinien beschrieben
• Die Richtung der Feldlinien geben die
Richtung der elektrischen Kraft an
• Die Feldliniendichte gibt die Stärke der
elektrischen Kraft an
• Feldlinien beginnen bei einer positiven
Ladung und enden bei einer negativen
Ladung
B-Feld
• Jeder Magnet ist von einem Magnetfeld
umgeben
• Strom führende Leiter erzeugen
magnetische Wirbelfelder mit
geschlossenen Feldlinien
• Strom führende Spulen haben auch ein
Magnetfeld
• Wird durch magnetische Feldlinien
beschrieben
• Die Richtung der Feldlinien geben die
Richtung der magnetischen Kraft an
• Die Feldliniendichte gibt die Stärke der
magnetischen Kraft an
Beispielversuch:
Rasierklingenversuch mit Probeladung
Leiterschleife mit Prüfstrom
Aufbau:
Aufbau:
Durchführung:
Eine Rasierklinge wird bifilar (d.h. zwei nach
oben stark auseinander laufende) an
isolierenden Perlonfäden auf gehangen. Die
Rasierklinge wird entladen und in ein
homogenes Feld eines Plattenkondensators
geführt. Da diese ungeladen ist, erfährt sie hier
keine Kraft. Durch Berührung mit der linken
Kondensatorplatte bekommt die Rasierklinge
eine positive Probeladung q. Um die Auslenkung
sichtbar und messbar zumachen wird der
Versucht mit einer Lampe angestrahlt und an die
Projektion ein Maßstab angelegt. Nun wird die
angelegte Spannung U erhöht.
Durchführung:
Eine Leiterschleife der Breite s hängt senkrecht
zu einem Magnetfeld (das durch eine lange
Spule erzeugt wird hier nach hinten orientiert) an einem
Kraftmesser. Die Lorentzkräfte und der
seitlichen Leiterstücke heben sich auf, übrig
bleibt die Kraft aufgrund des unteren
Leiterstücks. Nun wird die Stromstärke und die
Leiterbreite s variiert und der Kraftmesser
beobachtet.
Beobachtung:
Je höher U desto größer ist die Auslenkung s.
D.h. das durch das erhöhte U die Feldstärke E
sich auch erhöht hat. Wird aber der
Kondensatorplattenabstand vergrößert, wird die
Auslenkung geringer bzw. es findet keine mehr
statt. D.h. wenn d größer wird, wird E kleiner.
Die Auslenkung des Kraftmessers zeigt:
I
s
Auswertung/Deutung:
Solange die Probeladung im homogenen Feld
bleibt, ändert sich die Auslenkung nicht, auch
wenn man nun den Kondensator quer und
parallel zur Richtung seiner Feldlinien
verschiebt.
Beobachtung:
Auswertung/Deutung:
Die Stärke der Lorentzkraft ist bei einem
stromdurchflossenen Leiter proportional zur
Stromstärke I und zur Länge s des Leiters:
Is