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Stundenprotokoll der Physikstunde vom 31.08.2004 Kurs: Lehrer: Abwesend: Protokollantin: Physik 2 Herr Heidinger Jennifer Woodrum Dominika Fanova Tafelanschrieb: 2.Elektrisches Feld im Kondensator 2.1. Das elektrische Feld 1. Feldlinien ++ + Pluspol Es ist festgelegt, dass Elektronen vom Minus-zum Pluspol wandern. Ein elektrisches Feld gibt es nur dort, wo es keine leitenden Stoffe gibt. (Luft, Vakuum) - Minuspol 2.Versuch ++ + + + Papierschnipsel (verlaufen bogenförmig) + ` ` ` ` ` ` `` - - - + ` `+‘ , , , , , , - - - - Bandgenerator Der Bandgenerator wird angestellt und erzeugt positive Ladungen. Papierschnipsel werden in den Zwischenraum gestreut. Diese werden vom jeweiligen Plusbzw. Minuspol angezogen und wieder abgestoßen. Ein positiver Papierschnipsel wandert nach rechts, ein Negativer nach links. Da der Pluspol größer ist, stoßt er die Schnipsel sehr schnell wieder ab, wobei diese vom kleineren Minuspol nicht so schnell eingefangen werden können und dabei runterfallen. Sie wandern bogenförmig von einem Pol zum Anderen, wobei sie senkrecht auf den gegenüberliegenden Pol treffen. Bei einer anderen Variation des Versuchs wird ein Holzstab, an dem längere Papierstreifen befestigt sind, an der Spitze des Bandgenerators festgemacht. Nachdem die Geschwindigkeit des Bandgenerators erhöht wurde, werden die nach unten hängenden Streifen abgestoßen und stellen sich auf. 3. Feldlininien geben die Kraft auf einen positiven Ladungsträger an. Feldlinien beginnen bei positiven Ladungen und enden bei negativen. Die Dichte der Feldlinien beschreibt die Stärke des Feldes. 4. Feldlinienbilder Hinweis: Die Feldlinienfeile sind beim Tafelanschrieb rot und das Plus-Zeichen befindet sich im Kreis. + + + + + + _______ | | | | | | | | |______| - Hinweis: Die Feldlinienpfeile sind beim Tafelanschrieb rot. homogen (alle Feldlinien sind parallel;sie verlaufen von Plus nach Minus; sind außen leicht gebogen) Der Bandgenerator wird angemacht und Papierschnipsel werden zwischen die zwei Platten geworfen. Sie berühren eine Platte, werden abgestoßen und wandern zur anderen Platte. Manche fallen aufgrund der Gravitationskraft schräg nach unten. 5. homogenes Feld Das Feld zwischen zwei parallelen Platten heißt homogen. Es besitzt parallele Feldlinien. Die Kraft auf eine positive Probekugel ist an jeder stelle gleich groß. 6. Versuch Kondensatorplatten Seil mit Graphitkugel + + + + + - Ein mit Graphit überzogener Tischtennisball (Graphit leitet) wird zwischen die zwei Scheiben gehängt. Nachdem der Bandgenerator angestellt wird berührt der Ball eine Platte, es erfolgt eine Elektronenübergabe an der Oberfläche des Balls. Er wird abgestoßen, berührt die andere Platte, wobei es entsteht ein Ladungsausgleich. Bandgenearator Hinweis: Die Feldlinienpfeile sind beim Tafelanschrieb rot. Einen Kondensator nennt man diese Anordnung mit zwei geladenen Leiterplatten. 7. Die Feldstärke Q=elektrische Ladung F=mechanische Kraft E=elektrische Feldstärke Hinweis: Die Feldlinienpfeile sind beim Tafelanschrieb rot. F +Q F~Q Je größer die Ladung, umso größer die mechanische Kraft (bei konst. Feld!) F~E Je größer das Feld, umso größer die Kraft (bei konst. Ladung!) F~Q*E Elektrische Feldgleichung Wir wählen die Einheit E so, dass: Fel=Q*E Felektrisch E=F/Q [E]=1N/1Q 8. Das elektrische Feld ist also die Ursache für die elektrische Kraft auf eine Ladung. Mechanische Kraft und elektrische Kraft sind das gleiche, da sich die elektrische Kraft als mechanische Kraft auf die Masse auswirkt. 9. Leitermodell Moleküle Hinweis: Feldlinien (sind rot!) + Hinweis:freies Elektronenpaar, 1-2 Elektronen befinden sich jeweils bei einem Molekül Die freien Elektronen eines Leiters werden- nach Anschluss einer Spannungsquelle-alle gleichzeitig vom elektrischen Feld erfasst und bewegen sich dann mit wenigen cm/sec zum positiven Pol hin. Böhl-Iggelheim, den 31.08.2004 Dominika Fanova Alle blau und kursiv geschriebenen Kommentare gehören nicht zum regulären Tafelanschrieb!
