Elektrisches Feld – die besten Beiträge

Hey,

Wir hatten die Aufgabe so in der Schule gemacht, allerdings verstehe ich weder bei der c noch bei der d man draufgekommen ist. Ich kenne zwar die rechte Hand Regel. Daumen zeigt in stromrichtung von + zu - und die gebogenen Finger das Magnetfeld allerdings komme ich nicht drauf wie man weiß wo Nordpol oder Südpol ist. Hat zufällig wer ein gutes Yt Video darüber zu verlinken, da ich keins gefunden habe oder kann’s mir einfach erklären?
Vg :)

Ich suche ein Website,

wo man Ladungen frei setzen kann und das Feldlinien zwischen denen zeichnet siehe Foto.

Hey! Könnte mir jmd bei der Aufgabe helfen: Begründen Sie: Eel=1/2•Q•U und Zeigen Sie,dass ebenfalls gilt: 1/2•C•U^2 und Eel= Q^2/2•C ich verstehe das leider überhaupt nicht bzw. wie man das erklärt :(

Hey Leute,

ich habe ein kleines Problemchen, da ich bei ein paar Aufgaben feststecke und nicht weiterkomme. Könntet ihr mir das vielleicht erklären und es in die Abbildung einzeichnen?

Ich wäre euch sehr dankbar!

b) Obwohl das Modell zweier aufgeladenen Platten einen homogenen elektrischen Feld erzeugt, Gegenstände wie Bäumen und Häuser auf die Erdoberfläche führen zu einigen Inhomogenitäten. Zeichnen Sie die Feldlinien des elektrischen Feldes E.

c) Markieren Sie die Orte, wo das elektrische Feld am größten ist. Wieso werden Bäume und Blitzableiter mit einer höhere Wahrscheinlichkeit von Blitzen getroffen?

Guten Tag,

ich verstehe das Thema leider noch nicht perfekt und habe noch ein paar Fragen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen und ausführlichen Antworten.

Eine Ladekurve zeigt, wie schnell die Spannung über den Kondensatorplatten sich der Quellspannung angleicht.

• Ich verstehe, dass ein Kondensator nach dem Einschalten eine gewisse Zeit braucht, um aufgeladen zu werden.
• Ich verstehe, dass die gespeicherte Ladung zu Beginn schnell zunimmt, dann aber immer langsamer, weil sich die Ladungen in einer Platte immer stärker abstoßen.

Die Zeit hängt dabei von der Kapazität des Kondensators und von dem Widerstand im Stromkreis ab, aber nicht von der Höhe der Spannung aus der Spannungsquelle.

Das verstehe ich leider noch nicht. Wieso hängt die Zeit dabei nicht von der Höhe der Spannung aus der Spannungsquelle ab?

Bei einer höheren Spannung wird in der gleichen Zeit nur eine größere Ladung auf dem Kondensator gespeichert, aber es geht nicht schneller.

Das verstehe ich leider auch noch nicht.

Guten Tag,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um das Thema perfekt zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen und ausführlichen Antworten.

Die Kapazität eines Kondensators würde sich noch weiter erhöhen, wenn man einen anderen Nichtleiter außer Vakuum zwischen den Platten platziert. Den Nichtleiter nennt man Dielektrikum.

Das habe ich verstanden.

(Als Dielektrikum wird eine elektrisch schwach- oder nichtleitende Substanz bezeichnet, in der die vorhandenen Ladungsträger nicht frei beweglich sind. Ein Dielektrikum kann ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff sein. [Quelle: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Dielektrikum])

Wenn man ihn zwischen den Platten platzieren würde, würden sich die Elektronen im Dielektrikum so verteilen, dass sie zur positiven Kondensatorplatte zeigen und von der negativen Kondensatorplatte weg.

Das verstehe ich leider noch überhaupt nicht. Denn wie soll es denn innerhalb eines Elektrons auch eine positive Ladung geben? Wie kann es sein, dass sich hier die Elektronen zu kleinen Dipolen entwickeln? Ein Elektron hat doch die Elementarladung -e. Dann kann es doch kein Proton geben? Wie kann es überhaupt Protonen in einem elektrischen Leiter geben? Besteht Strom nicht immer nur aus Elektronen?

Das Dielektrikum leitet also nicht, verschiebt aber durch den Einfluss des elektrischen Feldes seine Ladung asymmetrisch. 

Das verstehe ich leider auch noch nicht. Was versteht man denn unter einer symmetrischen Verschiebung von Ladung und was versteht man unter einer asymmetrischen Verschiebung von Ladung?

Die Moleküle werden dann zu Dipolen mit der gleichen Wirkung wie die gegenüberliegende Platte, wodurch noch mehr Ladung auf dem Kondensator gespeichert werden kann.

Ich verstehe leider, wie bereits oben beschrieben, nicht, wie es bei Elektronen überhaupt zu Dipolen kommen kann. Ich kannte Dipole (Ein Dipol-Molekül ist insgesamt ein elektrisch neutrales Molekül, in dem jedoch Elektronen unsymmetrisch verteilt sind [Quelle: https://www.leifichemie.de/aufbau-der-materie/wechselwirkungen/grundwissen/dipol-molekuele#:~:text=Ein%2520Dipol%252DMolek%C3%BCl%2520ist%2520insgesamt,und%2520der%2520andere%2520negativ%2520ist.]) nur von Magneten und von Chemie.

Die Beweglichkeit von Elektronen in Festkörpern ist ein Maß für die Geschwindigkeit ihrer gerichteten Bewegung unter Einfluss eines elektrischen Feldes. Bei gleicher Temperatur und gleicher Stärke des elektrischen Feldes ist diese Geschwindigkeit der Elektronen im Silizium etwa 30 Mal größer als in einem metallischen Leiter.

Meine Frage: Warum ist Metall trotzdem ein besserer elektrischer Leiter als Silizium?

Kann man das vielleicht auch irgendwie berechnen ?

Guten Abend,

ich benötige noch ein bisschen Hilfe dabei, die Formel für die elektrische Energie herzuleiten bzw. die Analogie aus der Mechanik zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen und leicht verständlichen Antworten.

Habe dazu mal ChatGPT befragt, hier die Antwort:

Die Frage, ob die dreidimensionale Natur des Raums und die orthogonalen Beziehungen zwischen elektrischen Feldern, magnetischen Feldern und Bewegungen Zufall sind, berührt tiefere physikalische und mathematische Konzepte.

Dimension des Raums: Die dreidimensionale Struktur unseres Raums ist eine beobachtete Eigenschaft der Welt, wie wir sie kennen. Es gibt physikalische Theorien, die die Dimensionen des Raums zu erklären versuchen, und in der Regel wird angenommen, dass unsere physikalischen Gesetze in der drei-dimensionalen Struktur, in der wir leben, formuliert sind. In der Stringtheorie beispielsweise wird angenommen, dass es zusätzliche, komprimierte Dimensionen gibt, die für uns nicht direkt zugänglich sind.

Elektrodynamik: In der klassischen Elektrodynamik von Maxwell sind die elektrischen und magnetischen Felder Vektoren, die in einem dreidimensionalen Raum definiert sind. Die Beziehung zwischen diesen Feldern und der Bewegung von Ladungen führt zu den bekannten Maxwell-Gleichungen. Es ist bemerkenswert, dass die Lorentz-Transformation, die die relativistische Beziehung zwischen Raum und Zeit beschreibt, auch die Tatsache berücksichtigt, dass die Felder und die Bewegungen zueinander orthogonal sind.

Interdependenz: Die orthogonalen Beziehungen zwischen elektrischen Feldern (E), magnetischen Feldern (B) und der Geschwindigkeit (v) sind aus der Struktur der Maxwell-Gleichungen heraus verständlich. Diese Beziehungen sind nicht willkürlich, sondern resultieren aus den symmetrischen Eigenschaften der Raum-Zeit und der Natur, wie elektrische und magnetische Felder interagieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Dimensionen des Raums und die orthogonalen Beziehungen in der Elektrodynamik nicht einfach Zufall sind, sondern tiefere physikalische Gesetze widerspiegeln. Es bleibt jedoch eine offene Frage, warum sich die Natur auf diese Weise manifestiert und ob es grundlegende theoretische Prinzipien gibt, die für die dreidimensionale Realität und die beobachteten Zusammenhänge verantwortlich sind.

Kann man also vielleicht annehmen, dass unsere Vorstellung von Raum und Zeit daher kommt, dass sich unser Leben, unsere Wahrnehmungen letztlich komplett auf Elektrodynamik-Ebene abspielt? Elektromagnetische Wellen aller Art eh, Berührungen aber auch, es berühren sich doch "nur" Elektronenschalen.

Gravitation spüren wir auch nur per Effekte auf genannter Weise, selbst Denken basiert darauf.

Wir nehmen so gesehen nur bestimmte Eigenschaften von Dingen, nie die Dinge selbst.

Wie seht ihr das?

Hallo, was passiert wenn man eine neutral geladene Kugel mit einer positiv geladene Kugel berührt?

Danke für alle Antworten:)

Kann mir jemand bitte erklären, wie innerhalb des Ringes ein feldfreier Raum entsteht (Faraday Käfig)?

Hallo, wir haben momentan den Plattenkondensator im Physikunterricht. Im Stark Abiturheft steht für Epsilon0 8,85x10^-12. Im Unterricht hatten wir aber 9,3x10^-12. In der Formelsammlung steht nichts dazu. Was davon ist richtig?

Zum Beispiel, weiss ich das bei Wechselstrom die Driftgeschwindigkeit schneller ist, desto höher die Spannung ist.

Aber wie sieht es mit Elektronen bei Gleichstrom aus, bewegen sie sich auch bei Gleichstrom schneller von A nach B, wenn die Spannung erhöht wird?

Ich weiss persönlich das Strom nur mit Spannung fliessen kann, also das Spannung der Antrieb der Elektronen ist.

Aber ich habe von einem Physik Lehrer gesagt bekommen, dass es spezielle Bauteile gibt, die es ermöglichen das Strom ohne Spannung fliessen kann, wenn man diese separat vom Schaltkreis betrachtet.

Er sagte, dass der Kondensator eines dieser speziellen Bauteile sein soll.

Ich meinte zu ihm das, wenn ein Kondensator aufgeladen wird, ein Potentialdifferenz ensteht und dieser Potentialdifferenz dazu führt, dass ein E-Feld und somit eine Spannung aufgebaut wird und existiert.

Er erwiderte dies nicht und sagte mir das ein Kondensator kein Potentialdifferenz vorweisst und somit keine Spannung vorhanden sein kann.

Wer hat Recht, der Physik Lehrer oder ich?

Hallo, ich probiere schon echt lange eine Lösung für diese Aufgabe zu finden, aber irgendwie bekomme ich es einfach nicht hin. Die Lösungswege, die ich bisher dazu im Internet gefunden habe, verstehe ich leider auch nicht so wirklich. Kann mir einer von euch vielleicht etwas weiterhelfen und das ein bisschen für „Dumme“ erklären?

Die Aufgabe lautet:

Zwei gleiche Kügelchen (0,5 g) sind jeweils an einem 1,0 m langen, oben am selben Punkt befestigten Faden aufgehängt und tragen gleiche Ladung. Ihre Mitten haben wegen der Abstoßung 20 cm Abstand.

a) Berechnen Sie die Ladungen.

b) Das rechte Kügelchen trägt doppelt so viel Ladung wie das linke. Erfahren sie dann auch beide die gleiche Auslenkung? Bestimmen Sie die Ladungen für den Mittenabstand 20 cm.

Danke im Voraus :)

Ich habe c) und ) jeweils ohne den Durchmesser berechnet, da in den Formeln meiner Vorlesungsunterlagen nur die Länge angegeben ist. Nun stellt sich mir die Frage, wieso der Durchmesser hier als Info angegeben ist. Das Magnetfeld wird ja auch immer schwächer, je weiter man sich vom innersten Punkt der Spule entfernt, oder nicht?

Es geht um die Frage e. In den Lösungen steht, das e-Feld verschwindet genau zwischen den Ladungen. Nur muss ich das begründen können und ich versteh‘s leider nicht.

Aufgabe:

Hallo, ich habe Probleme bei dieser Aufgabe:

Zwei Punktladungen q1 und q2 befinden sich in einem Abstand von 30 cm voneinander. Eine weitere Ladung q3 wird so platziert, dass sich die Kräfte der drei Ladungen ausgleichen. Was ist die Größe und das Vorzeichen der Ladung q3? Wo ist die dritte Ladung plaziert?

Gegeben: q1= 2× 10^-6 C q2= 8×10^-6 C

Mein Ansatz:

Fc = 1/ 4 × ε₀ × π × q1 × q2/ r²

---> 1/ 4× 8,85×10^-12 × π × 2× 10^-6 × 8× 10^-6 / (0,3)²

= 1,599 N

Aber wie weiß ich jetzt genau wo q3 liegt?

Theoretisch müsste doch q3 negativ sein, um die positiven q1 und q2 auszugleichen?

Bitte erklärt mir das rechnerisch :')