Elektrisches und magnetisches Feld

Elektrisches und magnetisches Feld
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Elektrostatik
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Das elektrische Feld
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Kondensator
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Magnetische Felder
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Induktion
Elektrostatik
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Elektrostatische Grundbegriffe
Zusammenhang zwischen Ladung und
Stromstärke
Kräfte zwischen geladenen Körpern
Elektrostatische Grundbegriffe
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Läd man zwei Körper elektrisch auf, entsteht
zwischen diesen Körpern eine elektrische Kraft.
Es gibt eine abstoßende Kraft zwischen gleichnamigen Ladungen und eine anziehende Kraft
zwischen unterschiedlichen Ladungen.
=> Es gibt 2 versch. Ladungen
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Influenz: Elektrische Ladungen besitzen eine
Fernladung
Polarisation: Ein nicht geladener Isolator wird
von einem geladenen Körper angezogen
Zusammenhang zwischen Ladung
und Stromstärke
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Experiment: Tischtennisball
Dabei bezeichnet Q die Ladung. Q wird in der
Einheit C(oulomb) gemessen. Dabei gilt:
Zusammenhang zwischen
Stromstärke und Ladung
Aufgabe 1:
Eine Batterie trägt die Aufschrift 1,2V,
2500mAh.
Bestimme die Ladung einer Batterie in C.
Wie lange kann eine Glühbirne mit einem
Widerstand von R=4Ω betrieben werden, wenn
man annimmt, dass sich die Spannung der
Batterie nicht ändert.
Kräfte zwischen zwei geladenen
Körpern
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Experiment (wird nicht funktionieren)
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Man kann deutlich erkennen:
Je größer die Ladung, desto größer ist die Kraft.
Je größer der Abstand, desto kleiner ist die Kraft.
Kraft und der Feldbegriff
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Ein elektrisch geladener Körper wirkt auch auf
große Entfernungen auf einen anderen ein.
Um diese Wirkung auf irgendeinen Körper zu
beschreiben, definiert man eine neue
physikalische Einheit: die elektrische Feldstärke
Die Einheit der Feldstärke ist Newton/Coulomb
Das elektrische Feld
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Darstellung von elektrischen Feldern
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Eigenschaften von elektrischen Feldern
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Elektrische Feldstärke
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Energieumwandlung im el. Feld
Darstellung von elektrischen
Feldern
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Feldlinienbilder
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Eigenschaften von Feldlinien
1. Feldlinien haben einen Anfang (+-Pol) und einen (--Pol).
2. Feldlinien kreuzen sich nie!
3. Feldlinien stehen stets senkrecht auf Leitern.
Das elektrische Feld in einem
Kondensator
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Experiment: Kugel zwischen zwei
Kondensatorplatten.
Das elektrische Feld in einem Kondensator ist homogen.
Es gilt:
Energie in einem elektrischen Feld
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Lässt man in einem el. Feld ein geladenes
Teilchen los, dann beschleunigt es.
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Es "bekommt" also kinetische Energie!
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Die muss aus dem el. Feld kommen.
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Je größer die Ladung, desto schneller das
Teilchen.
U heißt Spannung. Die Einheit der Spannung ist Volt.
Kondensdator
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Kapazität von Kondensatoren
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Dielektrika
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Energie in einem Plattenkondensator
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Anwendungen des Kondensators
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Milikan-Versuch
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Ablenkung eines Elektronenstrahls
Kapazität von Kondensatoren
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Experiment
C heißt Kapazität eines Kondensators.
Die Einheit der Kapazität ist das Farad.
Magnetische Felder
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Magnetfelder
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Magnetische Feldstärke
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Lorentz-Kraft
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Halleffekt
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Bestimmung der Elektronenmassen
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Massenspektrograph
Materie im magn. Feld
Induktion
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Elektromagnetische Induktion
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Magnetischer Fluss
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Lentz'sche Regel
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Selbstinduktion
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Energie in einem magn. Feld
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Kopplung von el. und magn. Feld