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| − | ==Fern- und Nahwirkungstheorie== | + | {| |
| − | ;1) Das Feld als Vermittler einer Wechselwirkung
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| − | :„Es ist undenkbar, dass leblose, rohe Materie auf andere […] Materie wirken sollte, ohne direkten Kontakt und ohne die Vermittlung von etwas anderem, das nicht materiell ist. Dass die Gravitation eine angeborene, inhärente und wesentliche (Eigenschaft) der Materie sein soll, so dass ein Körper auf einen anderen über eine Entfernung durch Vakuum hindurch und ohne die Vermittlung von etwas Sonstigem wirken soll, […], ist für mich eine so große Absurdität, dass ich glaube, kein Mensch, der eine in philosophischen Dingen geschulte Denkfähigkeit hat, kann sich dem jemals anschließen. Gravitation muss durch einen Vermittler erzeugt werden, welcher gleichmäßig nach bestimmten Gesetzen wirkt. Aber ob dieser Vermittler materiell oder immateriell ist, habe ich der Überlegung meiner Leser überlassen.“
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| | + | ==Das Potential im elektrischen Stromkreis== |
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| − | :(Brief von Isaac Newton an Richard Bentley von 1692/1693 - in: Herbert Westren Turnbull, The correspondence of Isaac Newton 1961, Vol. III, S. 253-254) <ref>„It is unconceivable that inanimate brute matter should (without the mediation of something else which is not material) operate upon and affect other matter without mutual contact; as it must if gravitation in the sense of Epicurus be essential and inherent in it. And this is one reason why I desired you would not ascribe innate gravity to me. That gravity should be innate inherent and essential to matter so that one body may act upon another at a distance through a vacuum without the mediation of any thing else by and through which their action or force may be conveyed from one to another is to me so great an absurdity that I believe no man who has in philosophical matters any competent faculty of thinking can ever fall into it. Gravity must be caused by an agent acting constantly according to certain laws, but whether this agent be material or immaterial is a question I have left to the consideration of my readers.“
| + | ====Übertragung des Drucks im Wasserstromkreis auf den elektrischen Stromkreis==== |
| | + | Der Druck im Wasserstromkreis entspricht dem elektrischen Potential <math>\varphi</math>. Es wird in Volt (nach [https://de.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta Alessandro Volta] 1745-1827) gemessen. |
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| − | zitiert nach Wikipedia: [http://de.wikipedia.org/wiki/Fernwirkung_%28Physik%29 Fernwirkung (Physik)]</ref>
| + | {|class="wikitable" style="border-style: solid; border-width: 4px " |
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| | + | *Die Batterie erzeugt hinter sich ein hohes Potential und vor sich ein geringes Potential. |
| | + | *Dieser Potentialunterschied treibt den elektrischen Strom an. Die Elektrizität fließt vom hohen Potential zum niedrigen Potential. |
| | + | *Bei einer Verzweigung ändert sich das Potential nie! |
| | + | *Bei einem Lämpchen (oder einem anderem Widerstand) kann das Potential abfallen. |
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| − | *Wie haben wir heute dieses Dilemma gelöst?
| + | ====Messen des Potentialunterschiedes: die Spannung <math>U</math>==== |
| − | *Welche weiteren Argumente sprechen gegen die Fernwirkungstheorie und für die Nahwirkungstheorie?
| + | Wie misst man das Potential an einer Stelle eines Stromkreises? Verbindet man mit einem Kabel ein sogenanntes Voltmeter mit der Stelle, so passiert nichts! Man benötigt auch noch ein zweites Kabel. Das Voltmeter kann nämlich nur Potential''unterschiede'' zwischen zwei Stellen messen! |
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| | + | Deswegen legt man das Potential einer beliebigen Stelle als neutral, also <math>0\,\rm V</math> , fest. An diese Stelle wird eines der beiden Kabel gesteckt. Steckt man das andere Kabel an eine andere Stelle, so zeigt das Voltmeter den Unterschied zu <math>0\,\rm V</math> , also das dortige Potential, an. |
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| − | ;2) Formulierungen und Übersetzungen
| + | [[Datei:Stromkreis Spannungsmessung Voltmeter.png|465px]] |
| − | Durch die verschiedenen Theorien hat man mindestens drei verschiedene Möglichkeiten den gleichen Sachverhalt auszudrücken:
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| − | # als Fernwirkung
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| − | # als Nahwirkung: "[[Fern-_und_Nahwirkungstheorie#Probekörper_im_Feld|Probekörper]]"
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| − | # als Nahwirkung: "[[Fern-_und_Nahwirkungstheorie#"aktives"_Feld_mit_Zug-_und_Druckspannungen|aktives Feld]]"
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| − | * Ordne die Aussagen einer der Theorien zu:
| + | {|class="wikitable" style="border-style: solid; border-width: 4px " |
| − | :a) Sonne und Erde ziehen sich an.
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| − | :b) Die Kompassnadel richtet sich im Erdmagnetfeld aus.
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| − | :c) Der geriebene Luftballon zieht die Papierschnipsel an.
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| − | :d) Apfel und Erde werden zueinandergezogen.
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| − | :e) Die positiv geladene Kugel und die negativ geladene Kugel ziehen sich an.
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| − | :f) Das Magnetfeld zwischen Nord- und Südpol zieht die beiden Pole aufeinander zu.
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| − | * Formuliere die obigen Aussagen in allen drei Theorien.
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| − | ==Bää== | + | |
| − | ==Feldenergie==
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| − | Begründen Sie möglichst anschaulich, warum ein Feld Energie enthält, indem Sie Beispiele nennen, bei denen Energie ins Feld gesteckt oder herausgeholt wird.
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| − | ==Graphische Darstellung von Feldern==
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| − | ;1) Drei einfache Beispiele | + | |
| − | *Zeichnen Sie einige Feldlinien mit Pfeilen (rot) und Feldflächen (grün) ein.
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| − | a) geladene Kugel [[Datei:Aufgabe_Felder_Zeichnen_Zentralfeld.png|300px]]
| + | *Ein Voltmeter kann nur den Potentialunterschied <math>\Delta \varphi</math> messen. Er heißt "Spannung" (<math>U</math>) und wird auch in Volt gemessen. |
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| + | *Das Potential <math>0\,\rm V</math> kann man an eine beliebige Stelle legen. Meistens ist es der Minuspol ("Masse" oder "Erde"). |
| − | b) Ringmagnet
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| − | [[Datei:Aufgabe_Felder_Zeichnen_Ringmagnet.png|300px]]
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| − | c) Zwei Sonnen
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| − | [[Datei:Aufgabe_Felder_Zeichnen_m_m.png|300px]]
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| | |} | | |} |
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| − | *Wie kann man anhand der Feldlinien und Feldflächen die anziehende Wirkung der beiden Magnetpole und der Massen erklären?
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| − | *Zeichnen Sie in den obigen Abbidungen je drei kleine Probekörper ein und geben Sie die Art der Ladung an. Kennzeichnen Sie die Kraftwirkung auf die Probekörper durch je einen Pfeil.
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| − | ;2) und noch mehr Felder...
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| − | *Zeichnen Sie das Feld folgender Situationen.
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| − | :Erklären Sie jeweils mit Hilfe von Druck und Zugspannungen, wie das Feld zieht und drückt.
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| − | #Ein langer Stabmagnet
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| − | #Ein Scheibenmagnet
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| − | #Eine "kleine" Ladung in einem homogenen Feld.
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| − | #drei Stabmagnete aneinandergereiht
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| − | #Erde und Mond
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| − | #Ein Dipol mit großem und mit kleinem Abstand.
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| − | #Ein Dipol mit ungleicher Ladungsverteilung. (Wie sieht der aus großer Entfernung aus?)
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| − | ==Fußnoten==
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| − | <references/>
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