elektrisches Feld (E-Feld)
Ein elektrisches Feld (E-Feld) ist ein physikalisches Feld, das den Raum um elektrische Ladungen beschreibt und angibt, welche Kraft auf andere Ladungen in diesem Bereich wirkt.
Was ist ein magnetisches Feld?
Ein Raum, in dem magnetische Kräfte auf bewegte Ladungen oder Magnete wirken.
Was bedeutet magnetische Flussdichte?
Maß für die Stärke des Magnetfelds (Symbol: B, Einheit: Tesla).
Frage: Was sind magnetische Feldlinien?
Gedachte Linien, die die Richtung und Stärke des Magnetfelds darstellen.
Frage: Was bedeutet „homogenes Magnetfeld“?
Ein Feld mit konstanter Stärke und Richtung (Feldlinien parallel und gleich dicht).
Frage: Was ist der magnetische Fluss?
Die „Menge“ des Magnetfelds, die durch eine Fläche hindurchtritt.
Frage: Was ist die Lorentzkraft?
Kraft auf eine bewegte elektrische Ladung im Magnetfeld.
Frage: Was bedeutet Induktion?
Erzeugung einer elektrischen Spannung durch Änderung eines Magnetfelds.
Frage: Was besagt die Lenzsche Regel?
Der induzierte Strom wirkt der Ursache seiner Entstehung entgegen.
Frage: Was ist Selbstinduktion?
Induktion in einer Spule durch Änderung des eigenen Stroms.
Frage: Was ist die Induktivität?
Eigenschaft einer Spule, Stromänderungen zu bremsen.
Was ist ein magnetischer Dipol?
Ein System aus Nord- und Südpol (z. B. Stabmagnet oder Spule).
Frage: Wie ist die Feldrichtung definiert?
Außerhalb eines Magneten: Nord → Süd.
Frage: Was bedeutet Permeabilität?
Materialeigenschaft, die angibt, wie gut ein Stoff magnetische Felder leitet/verstärkt.
Frage: Was ist die Windungszahl?
Anzahl der Drahtwindungen einer Spule (Symbol: N).
Frage: Was ist technische Stromrichtung?
Bewegung der positiven Ladung: Plus → Minus.
Frage: Was bedeutet „Kraftwirkung im Magnetfeld“?
Ein Magnetfeld übt Kräfte auf bewegte Ladungen oder stromdurchflossene Leiter aus.
Frage: Was ist ein Generator?
Gerät, das durch Induktion elektrische Energie erzeugt.
Frage: Was ist ein Transformator?
Gerät zur Änderung von Wechselspannungen durch Induktion.
Was ist der Hall-Effekt?
Spannung quer zur Stromrichtung durch Ablenkung von Ladungen im Magnetfeld.
Feldvektor E
Der Feldvektor beschreibt Richtung und Stärke des elektrischen Feldes an einem bestimmten Punkt.
Elektrische Feldstärke
Die elektrische Feldstärke gibt an, wie stark das Feld auf eine positive Probeladung wirkt (Kraft pro Ladung).
Testladung
Eine sehr kleine, positive Ladung, die verwendet wird, um ein Feld zu untersuchen, ohne es zu beeinflussen.
Quellen
Die Ladung, die das elektrische Feld erzeugt.
Feldpunkt / Raumpunkt
Der Ort im Raum, an dem das elektrische Feld betrachtet oder gemessen wird.
vektorielles Feld
Ein Feld, das an jedem Punkt eine Richtung und einen Betrag besitzt.
Richtung des Feldes
Die Richtung, in die eine positive Testladung bewegt würde.
Betrag = Stärke des Feldes
Gibt an, wie groß die Kraft auf eine Ladung im Feld ist.
Überlagerungsprinzip (Superposition)
Mehrere Felder addieren sich vektoriell zu einem Gesamtfeld.
radialsymmetrisches Feld (bei Punktladung)
Ein Feld, das in alle Richtungen gleichmäßig von einer Punktladung ausgeht.
homogenes elektrisches Feld
Ein Feld mit überall gleicher Stärke und Richtung.
Coulomb-Kraft
Die Kraft zwischen zwei elektrischen Ladungen.
Coulomb-Gesetz
Beschreibt die Stärke der Kraft zwischen zwei Ladungen in Abhängigkeit von Abstand und Ladung.
Kraft auf Ladung: F = qE
Die Kraft auf eine Ladung ist das Produkt aus Ladung und Feldstärke.
Feld einer Punktladung
Das elektrische Feld, das von einer einzelnen Ladung ausgeht.
inverse Quadratgesetz (∝ 1/r²)
Die Feldstärke nimmt mit dem Quadrat des Abstands ab.
Superposition mehrerer Ladungen
Die Gesamtwirkung mehrerer Ladungen ergibt sich aus der Summe ihrer Einzelfelder.
Feldstärke: E = F / q
Definiert die Feldstärke als Kraft pro Ladung.
Punktladung: E = (1 / (4π ε₀)) · (q / r²)
Formel für die Feldstärke einer Punktladung.
Vektorform elektrisches Feld
Darstellung des Feldes mit Richtung und Betrag als Vektor.
Superpositionssumme
Mathematische Addition mehrerer Feldvektoren.
elektrisches Potential (φ)
Gibt die potenzielle Energie pro Ladung an einem Punkt im Feld an.
Spannung (U)
Differenz des elektrischen Potentials zwischen zwei Punkten.
Zusammenhang: E = −∇φ
Das Feld zeigt in Richtung des stärksten Potentialabfalls.
Potentialdifferenz
Unterschied im elektrischen Potential zwischen zwei Orten.
konservatives Feld
Ein Feld, bei dem die Arbeit unabhängig vom Weg ist.
Feldlinien
Gedachte Linien zur Veranschaulichung des elektrischen Feldes.
Richtung der Feldlinien
Zeigt die Richtung der Kraft auf eine positive Ladung.
Dichte der Feldlinien (Feldstärke)
Je dichter die Linien, desto stärker das Feld.
Beginn an + Ladungen / Ende an − Ladungen
Feldlinien starten bei positiven und enden bei negativen Ladungen.
keine Schnittpunkte von Feldlinien
Feldlinien können sich nicht kreuzen, da das Feld eindeutig ist.
elektrische Feldkonstante (ε₀)
Naturkonstante, die die Stärke elektrischer Felder im Vakuum beschreibt.
Permittivität
Maß dafür, wie ein Material ein elektrisches Feld beeinflusst.
Dielektrikum
Isoliermaterial, das in einem elektrischen Feld polarisiert wird.
Abschirmung (Faraday-Käfig)
Leiter, der das Innere vor äußeren elektrischen Feldern schützt.
Plattenkondensator (homogenes Feld)
Anordnung zweier Platten, die ein gleichmäßiges elektrisches Feld erzeugen.
Punktladung
Idealisierte einzelne Ladung ohne Ausdehnung.
Dipolfeld
Feld zweier entgegengesetzter, nah beieinander liegender Ladungen.
Leiter im elektrischen Feld
In Leitern bewegen sich Ladungen so, dass das Feld im Inneren verschwindet.
Influenz
Umverteilung von Ladungen in einem Körper durch ein äußeres elektrisches Feld.
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