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Alexander Fufaev

Elektrische Felder

aus dem Bereich: Lernsammlungen
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Theorie
  1. Elektrisches Feld (+Feldstärke) Hier werden beispielsweise elektrische Feldlinien einfach erklärt.
  1. Elektrisches Feld Fortgeschrittenere Erklärung des elektrischen Feldes mit Einbezug von Vektoren.
Quests
  1. Hohlkugel: Elektrisches Feld innerhalb & außerhalb Jetzt ist die Kugel innen hohl. Die ganze Ladung befindet sich nur auf der Kugelschale.
  2. Vollkugel: E-Feld innerhalb & außerhalb Eine vollständig ausgefüllte Kugel mit homogen verteilter Masse. Wie sieht ihr elektrisches Feld aus?
  3. Hohlzylinder: E-Feld innerhalb & außerhalb Ein unendlich langer, homogen geladener Zylinder, der innen hohl ist. Die ganze Ladung sitzt auf seiner Oberfläche.
  4. Vollzylinder: E-Feld innerhalb & außerhalb Ein unendlich langer, geladener Zylinder, auf dem die Ladung homogen im Volumen verteilt ist.
  5. E-Feld einer homogen geladenen, unendlichen Ebene Die Ebene kann z.B. näherungsweise eine Kondensatorplatte darstellen.
Formeln
  1. Elektrisches Feld - Plattenkondensator Damit kann das Feld zwischen zwei Elektroden berechnet werden.
  1. Elektrisches Feld - Nernst-Effekt Das Feld, welches aufgrund eines Temperaturgradienten resultiert.
  1. Gauß-Gesetz für elektrische Felder #1 Maxwell-Gleichung in differentieller Form.
  2. Gauß-Gesetz für elektrische Felder #2 Maxwell-Gleichung in integraler Form.
  3. E-Feld (außerhalb) - Vollzylinder Damit kann das elektrisches Feld außerhalb eines homogen geladenen vollgefüllten Zylinders berechnet werden.
  4. E-Feld (innerhalb) - Vollzylinder Damit kann das elektrisches Feld innerhalb eines homogen geladenen vollgefüllten Zylinders berechnet werden.
  5. E-Feld (außerhalb) - Hohlzylinder Damit kann das elektrisches Feld außerhlb eines homogen geladenen hohlen Zylinders berechnet werden.
  6. E-Feld (innerhalb) - Hohlzylinder Damit kann das elektrisches Feld innerhalb eines homogen geladenen hohlen Zylinders berechnet werden.
  7. E-Feld (außerhalb) - Hohlkugel Damit kann das elektrisches Feld außerhalb einer homogen geladenen hohlen Kugel berechnet werden.
  8. E-Feld (außerhalb) - Vollkugel Damit kann das elektrisches Feld außerhalb einer homogen geladenen vollgefüllten Kugel berechnet werden.
  9. E-Feld - dünne, unendliche Ebene Damit kann das elektrisches Feld einer unendlich dünnen und ausgedehnten geladenen Platte berechnet werden. Dies könnte näherungsweise eine Kondensatorplatte darstellen.
Fragen und Antworten
  1. Warum stehen Feldlinien immer senkrecht auf leitenden Oberflächen?
  2. Warum können sich die Feldlinien nicht schneiden?
  1. Wie bewegt sich ein elektrischer Dipol im homogenen / inhomogenen E-Feld?
Illustrationen
Elektrische Feldlinien - positive Ladung Speichern | Info
Elektrische Feldlinien einer positiv geladenen Kugel. Die Feldlinien zeigen radial nach außen. Die elektrische Feld zeigt von der positiven Ladung weg.
Feld: Negative Ladung Speichern | Info
Elektrische Feldlinien einer negativen Ladung.
Feld: Dipol Speichern | Info
Elektrische Feldlinien eines Dipols.
Feld: Gleichnamige Ladungen Speichern | Info
Elektrische Feldlinien zweier gleichnamiger Ladungen.
Feld: Quadrupol Speichern | Info
Elektrische Feldlinien eines Quadrupols.
Feldverlauf: Plattenkondensator Speichern | Info
Elektrisches Feld (Diagramm) - Plattenkondensator
Feldverlauf: Hohlzylinder Speichern | Info
Elektrisches Feld (Diagramm) - Hohlzylinder (innerhalb / außerhalb)
Elektrisches Feld: Erde Speichern | Info
Elektrisches Feld und Ladung der Erde
Wie entstehen Feldlinien? Speichern | Info
Je nach dem, wo sich die Probeladung befindet und welchen Vorzeichens sie ist, erfährt sie eine Kraft entlang oder entgegengesetzt den Feldlinien.
Dipol im homogenen E-Feld Speichern | Info
Ein Dipolmolekül im homogenen elektrischen Feld.
Dipol im inhomogenen E-Feld Speichern | Info
Ein Dipolmolekül im inhomogenen elektrischen Feld.
Feldlinien auf der Metalloberfläche Speichern | Info
Der Feldvektor \(\vec{E}\) an einer leitenden Oberfläche wurde in senkrechte und parallele Komponente zerlegt.
Orts- und Verbindungsvektoren - Quellpunkte & Feldpunkte Speichern | Info
Zwei Punktladungen an den Orten r1 und r2 sowie ein Feldpunkt am Ort R.
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