05.03.2009 - bei heidingers.de
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Stundenprotokoll im Fach Physik vom 05.03.2009 Protokollant: Florian Beck fehlend: Lukas Schäfer, Jessica Welker Themen: Feld und Potential, Energie des elektrischen Feldes Wiederholung der letzten Stunde : Feld und Potential ( Herleitung) Elektrisches Feld : E = F Q Potential : V1 = W1 Q => Fel = Q * E (elektrische Kraft im Feld) => W1 = Q * V1 (elektrische Arbeit im Potential) W2 = Q * V2 = Q * U ( Gesamtarbeit) W2 = Fel .d ( Arbeit = Kraft * Weg) W2 = Fel * d = Q * E *d ( man setzt Q * E in Fel ein) W2 = Q * U ( Gesamtarbeit) E * d = U ( Q * U = Q * E * d -> Gleichsetzungsverfahren; Q wird eliminiert) => E=U d Definitionen: - Spannung : Die elektrische Spannung ist eine physikalische Größe, die angibt, wie viel Arbeit bzw. Energie nötig ist, um ein Objekt mit einer bestimmten elektrischen Ladung entlang eines elektrischen Feldes zu bewegen.(Potentialdifferenz zwischen 2 Messpunkten) - Potentiallinien: Punkte mit gleichem Potential gegenüber 0 V - elektrische Kraft: wirkt auf geladene Körper. Zwischen Körpern mit gleicher Ladung wirkt die abstoßend und zwischen Körpern mit unterschiedlichen Ladungen wirkt sie anziehend. - elektrische Arbeit: Werden unter dem Druck der elektrischen Spannung U Ladungsträger mit der Elektrizitätsmenge Q bewegt, so wird dabei eine Arbeit verrichtet. - Potential: Das Potential (=Macht, Kraft, Leistung) ist in der Physik die Fähigkeit eines konservativen Kraftfeldes, eine Arbeit zu verrichten. Es beschreibt die Wirkung eines konservativen Feldes auf Massen oder Ladungen unabhängig von diesen selbst. 5. Energie des elektrischen Feldes a) Ausgangssituation 1. elektrisches Feld entsteht durch Ladung auf den Platten 2. Das Netzteil pumpt Ladung + von der negativen Platte zur positiven Platte ∆ Q ; zusätzliche Ladungsportion 3. Die dazu nötige Arbeit ∆W=∆Q*E*d ist dieselbe, wie der mechanische Transport zwischen den Platten b) Die Energie des Feldes - Durch jede weitere Ladungsportion ∆ Q vergrößert sich das elektrische Feld E (Q) - Damit erhöht sich die Spannung U (Q) = E (Q) * d - Die Gesamtarbeit ist daher: ∆ W0 = ∆ Q * U0 + ∆ W1 = ∆ Q * U1 U0 = 0 U1 = E1 d ….. ….. ….. + ∆ Wn = ∆ Q * Un - graphisch : Un = En d Arbeit = ∆ Q * U0 + .....+ Q * UGes = W0 +..... + W7 = WGes W0 = 0 W1 = ∆ Q * U1 W2 = ∆ Q * U2 … … … W7 = ∆ Q * UGes WGes = W0 +....+ W7 Hausaufgabe : Wiederholung => Test !
