Flächenladungsdichte, elektrische Feldkonstante und erste Maxwellsche Gleichung - Versionsgeschichte

Patrick.Nordmann: /* Versuch: Influenzierte Platten im Kondensator */

2023-02-12T15:05:18Z

‎Versuch: Influenzierte Platten im Kondensator

2022-04-27T16:08:37Z

‎Die elektrische Polarisation P

2022-04-27T16:07:52Z

‎Die elektrische Flussdichte (Verschiebungsdichte)

2016-12-06T13:02:03Z

‎Felderzeugende Ladung und Feldstärke (Erste Maxwellsche Gleichung)

2015-10-23T10:18:00Z

‎Versuch: Influenzierte Platten im Kondensator

2015-10-23T10:12:40Z

‎Links

2015-10-23T10:11:26Z

‎Versuch: Influenzierte Hohlkugel (Cavendish)

2015-05-14T20:52:42Z

‎Felderzeugende Ladung und Feldstärke (Erste Maxwellsche Gleichung)

2014-11-06T22:19:18Z

‎Feld eines geladenen langen Drahtes (Zylinderfeld)

2014-11-06T22:19:02Z

‎Fußnoten

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 Hält man die rechte Platte an den Verstärker, so schlägt er positiv aus. Hält man danach die linke daran, so geht der Ausschlag auf null zurück.
 * U = 5kV d = 5cm Q = 8 nC
-* U = 5kV d = 5cm Q = 160 nC
+* U = 10kV d = 5cm Q = 17 nC
 Bestimmt man die Flächenladungsdichte der Kondensatorplatte, so stellt man fest, dass diese mit der Dichte auf den influenzierten Platten übereinstimmt!
 Weitere Messwerte:
-* U = 5kV d = 7cm Q = 3nC
+* U = 5kV d = 7cm Q = 4nC
 * U = 10kV d = 7cm Q = 8nC
 * U = 15kV d = 7cm Q = 12nC

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 Wie stark ein Körper durch ein elektrisches Feld "elektrisiert", also influenziert wird, kann man mit Hilfe der Flächenladungsdichte nun beschreiben.
-Die Möglichkeit einen Gegenstand vom elektrischen Feld influenzieren zu lassen erlaubt es das elektrische Feld selbst zu untersuchen. Diese Feldgröße heißt elektrische Polarisation. Im Falle von Kondensatorplatten stimmt sie mit der Flächenladungsdichte überein.
+Die Möglichkeit einen Gegenstand vom elektrischen Feld influenzieren zu lassen erlaubt es das elektrische Feld selbst zu untersuchen. Diese Feldgröße heißt elektrische Polarisation.
 :<math>P=\frac{Q}{A}</math>

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 Dieses Ergebnis stimmt mit den vorher qualitativ betrachteten Ladungsverteilungen in geladenen Körpern überein. An den Stellen, an denen sich viele Ladungen auf der Oberfläche sammeln ist die Feldstärke groß und umgekehrt. (Vgl. die Bilder von Ladungsverteilungen.)
-==Die elektrische Flussdichte (Verschiebungsdichte)==
+==Die elektrische Polarisation P==
 Wie stark ein Körper durch ein elektrisches Feld "elektrisiert", also influenziert wird, kann man mit Hilfe der Flächenladungsdichte nun beschreiben.
-Die Möglichkeit einen Gegenstand vom elektrischen Feld influenzieren zu lassen erlaubt es das elektrische Feld selbst zu untersuchen. Diese Feldgröße heißt elektrische Flussdichte oder Verschiebungsdichte. Im Falle von Kondensatorplatten stimmt sie mit der Flächenladungsdichte überein.
+Die Möglichkeit einen Gegenstand vom elektrischen Feld influenzieren zu lassen erlaubt es das elektrische Feld selbst zu untersuchen. Diese Feldgröße heißt elektrische Polarisation. Im Falle von Kondensatorplatten stimmt sie mit der Flächenladungsdichte überein.
-:<math>D=\frac{Q}{A}</math>
+:<math>P=\frac{Q}{A}</math>
 ==Versuch: Influenzierte Hohlkugel (Cavendish)==

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 ==Felderzeugende Ladung und Feldstärke (Erste Maxwellsche Gleichung)==
-Die Ergebnisse des Cavendish-Experimens lassen sich auf zwei Weisen anwenden:
+Die Ergebnisse des Cavendish-Experiments lassen sich auf zwei Weisen anwenden:
 * Man kann bei bekannter Ladungsmenge die mittlere Feldstärke durch eine Fläche bestimmen.

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 [[Datei:Versuch_Flächenladungsdichte.jpg|thumb|Die beiden Platten liegen unter dem Kondensator. Rechts der Messverstärker mit Voltmeter als Anzeige.]]
-Zwei Metallplatten, die an Plastikstäben befestigt sind, werden zwischen den Kondensator geführt. Während diesem Vorgang berühren sich die Innenseiten der Platten noch. Im Feld werden die Platen dann getrennt und mit etwa einem Zentimeter Abstand aus dem Feld herausgeführt. Nun werden sie nacheinander , also einzeln an den Messverstärker gehalten.
+Zwei Metallplatten, die an Plastikstäben befestigt sind, werden zwischen den Kondensator geführt. Während diesem Vorgang berühren sich die Innenseiten der Platten noch. Im Feld werden die Platten dann getrennt und mit etwa einem Zentimeter Abstand aus dem Feld herausgeführt.
-Danach bestimmt man die Ladung der Kondensatorplatte.
+Nun werden sie nacheinander, also einzeln an den Messverstärker gehalten.
 '''Beobachtung'''

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	==Links==		==Links==
		+	* Video: [https://experimente.phys.ethz.ch/de/100/10001/20021/30223/ Influenzierte Hohlkugel, Gesetz von Gauss 1] (Vorlesungsexperiment der ETH Zürich)

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 * Die Kugelschalen sind auf der äußeren Seite mit der gleichen Ladungsmenge versehen wie die innere Kugel.
-Bei U= V misst man nC.
+(Bei U= V misst man ? )nC.
 '''Erklärung'''

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 # Man kann beliebige Äquipotentialflächen verwenden.
 # Man kann sogar beliebige, geschlossene Flächen verwenden.
-# Bei einer nicht konstanten Feldstärke rechnet man mit der mittleren Feldstärke  <math>\bar E</math>.
+# Bei einer nicht konstanten Feldstärke rechnet man mit dem senkrechten Anteil der mittleren Feldstärke  <math>\bar E</math>.
 :<math>Q = \epsilon_0 \, \bar E \, A</math>

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 :<math>\varphi(r)=\mathrm{c} \cdot \ln(r) </math>
-Beim Gravitationsfeld der Erde kann man für einen Körper eine Fluchtenergie bestimmen, mit der er das Feld der Erde langfristig verlässt. Aus dem logarithmischen Potential kann man schließen, dass eine Ladung mit einer gewissen Anfangsenegie dem Feld des geraden Leiters nicht entkommen kann. Auch so kann man den Begriff "größere Reichweite" interpretieren.<ref>test</ref>
+Beim Gravitationsfeld der Erde kann man für einen Körper eine Fluchtenergie bestimmen, mit der er das Feld der Erde langfristig verlässt. Aus dem logarithmischen Potential kann man schließen, dass eine Ladung mit einer gewissen Anfangsenegie dem Feld des geraden Leiters nicht entkommen kann. Auch so kann man den Begriff "größere Reichweite" interpretieren.
 ==Fußnoten==

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 ==Fußnoten==
+<references />
 ==Links==