Entstehung von elektrischen Feldlinien

In diesem Applet können Sie die Entstehung der elektrischen Feldlinien insbesondere zwischen 2 Ladungen näherungsweise ermitteln. Bearbeiten Sie zunächst als "Warm-Up" die folgenden Fragen. Hinweis: Sie können dazu das untere Applet verwenden, indem Sie eine der beiden Ladungen auf 0 setzen!

Elektrische Feldinien einer Punktladung verlaufen ...

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A
... von der Punktladung Q radialsymmetrisch weg.
B
... zur Punktladung Q radialsymmetrisch hin.
C
... homogen

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Elektrische Feldinien einer Punktladung verlaufen ...

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A
... von der Punktladung Q radialsymmetrisch weg.
B
... zur Punktladung Q radialsymmetrisch hin.
C
... homogen

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Im Folgenden sind zwei elektrische Ladungen

und

gegeben. Beide erzeugen ein elektrisches Feld. Die übrigen (auch verschiebbaren!) Punkte stellen Punkte auf der Ebene dar. Betrachten Sie nun das voreingestellte "Bild" und insbesondere die Richtung der Feldstärkevektoren

(grün). Fahren Sie dann mit den unten stehenden Fragen fort.

Die Fußpunkte der Feldstärkevektoren liegen unter Anwesenheit zweier Ladungen...

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A
... näherungsweise auf einer geraden Linie.
B
... näherunsweise auf einer gekrümmten Linie.

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Die in obiger Frage genannte Näherung ergibt sich aufgrund dessen, dass ...

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A
... es nur endlich viele Feldstärkevektoren sind, die hier beobachtet werden (also "Lücken" entstehen).
B
... es mathematisch nicht genauer beschrieben werden kann.

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Definition:

Die gedachte Linie, auf der die Fußpunkte der Feldvektoren stehen nennt man eine elektrische Feldlinie. Die Feldstärkevektoren liegen tangential zu diesen elektrischen Feldlinien. Jeder (!) Raumpunkt besitzt so einen (durch Superposition resultierenden) Feldstärkevektor, also verläuft auch durch jeden Raumpunkt eine solche Feldlinie. (In den typischen Darstellungen sieht das nicht so aus; dazu später mehr!)

Sicherung:

Stellen Sie in obigem Applet folgendes ein: Sicher fällt Ihnen auf, dass die bisherige "Kette" an Feldstärkevektoren nun zerstört ist. Ordnen Sie die Punkte neu an, sodass wieder eine Kette entsteht. Hinweis: Lassen Sie den Punkt "links" an seiner Position. Für ist die neu entstandene (gedachte) Feldlinie ...

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A
... stärker "Richtung" gekrümmt.
B
... stärker "Richtung" gekrümmt.

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Refreshen Sie das obige Applet. Stellen Sie nun folgendes ein: Verschieben Sie einen der Raumpunkte zu den Koordinaten . Bilden Sie nun erneut eine "Feldvektorenkette". Die (gedachte) Feldlinie ...

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A
... verläuft von der einen Ladung zur anderen.
B
... "weicht" beiden gleichnamigen Ladungen seitlich aus.

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Ein typisches Feldlinienbild zweier ungleichnamigen Ladungen sieht wie folgt aus:

Die im Bild gezeigten Ladungen sind gemäß des Feldlinienbildes in Ihrem Betrag ...

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A
... unterschiedlich groß.
B
... gleich groß.

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Im oben markierten Punkt P ...

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A
... verläuft keine Feldlinie.
B
... verläuft eine Feldlinie, die aber nicht eingezeichnet ist, weil man sonst das gesamte Bild in der Linienfarbe einfärben müsste.
C
... kann man nicht sicher sagen, ob eine Feldlinie durch diesen Punkt läuft.

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Sicherlich haben Sie bemerkt, dass die elektrische Feldstärke in der Nähe der beiden Ladungen besonders groß ist. Erklären Sie, wie man dies ohne Feldstärkevektoren nur anhand des Feldlinienbildes erkennt.

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Merke:

Vervollständigen Sie folgende Sätze: 1. Elektrisch Feldlinien verlaufen stets von einer ___________________ zu einer ______________________ oder ins _____________________. 2. Elektrische Feldlinien ________________________ sich gegenseitig aus, sie ___________________________ sich also nicht. 3. Elektrische Feldstärkevektoren liegen _________________________ zu den Feldlinien.

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Üben Sie nun Ihr neu erworbenes Wissen mit folgender Übung ein:

https://www.lehrplanplus.bayern.de/sixcms/media.php/72/FOSBOS_Ph_12_Feldlinienbilder.pdf

Entstehung von elektrischen Feldlinien

Definition:

Sicherung:

Ein typisches Feldlinienbild zweier ungleichnamigen Ladungen sieht wie folgt aus:

Merke:

Üben Sie nun Ihr neu erworbenes Wissen mit folgender Übung ein:

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