E-Feld B-Feld
Definition:
• Jede Ladung ist von einem elektrischen Feld umgeben
• Ist nicht an Materie gebunden
• Wird durch Feldlinien beschrieben
• Die Richtung der Feldlinien geben die Richtung der elektrischen Kraft an
• Die Feldliniendichte gibt die Stärke der elektrischen Kraft an
• Feldlinien beginnen bei einer positiven Ladung und enden bei einer negativen Ladung
• Jeder Magnet ist von einem Magnetfeld umgeben
• Strom führende Leiter erzeugen magnetische Wirbelfelder mit geschlossenen Feldlinien
• Strom führende Spulen haben auch ein Magnetfeld
• Wird durch magnetische Feldlinien beschrieben
• Die Richtung der Feldlinien geben die Richtung der magnetischen Kraft an
• Die Feldliniendichte gibt die Stärke der magnetischen Kraft an
Beispielversuch:
Rasierklingenversuch mit Probeladung Aufbau:
Durchführung:
Eine Rasierklinge wird bifilar (d.h. zwei nach oben stark auseinander laufende) an
isolierenden Perlonfäden auf gehangen. Die Rasierklinge wird entladen und in ein homogenes Feld eines Plattenkondensators geführt. Da diese ungeladen ist, erfährt sie hier keine Kraft. Durch Berührung mit der linken Kondensatorplatte bekommt die Rasierklinge eine positive Probeladung q. Um die Auslenkung sichtbar und messbar zumachen wird der
Versucht mit einer Lampe angestrahlt und an die Projektion ein Maßstab angelegt. Nun wird die angelegte Spannung U erhöht.
Beobachtung:
Je höher U desto größer ist die Auslenkung s.
D.h. das durch das erhöhte U die Feldstärke E sich auch erhöht hat. Wird aber der
Kondensatorplattenabstand vergrößert, wird die Auslenkung geringer bzw. es findet keine mehr statt. D.h. wenn d größer wird, wird E kleiner.
Auswertung/Deutung:
Solange die Probeladung im homogenen Feld bleibt, ändert sich die Auslenkung nicht, auch wenn man nun den Kondensator quer und parallel zur Richtung seiner Feldlinien verschiebt.
Leiterschleife mit Prüfstrom Aufbau:
Durchführung:
Eine Leiterschleife der Breite s hängt senkrecht zu einem Magnetfeld (das durch eine lange Spule erzeugt wird -
hier nach hinten orientiert) an einem
Kraftmesser. Die Lorentzkräfte und der seitlichen Leiterstücke heben sich auf, übrig bleibt die Kraft aufgrund des unteren
Leiterstücks. Nun wird die Stromstärke und die Leiterbreite s variiert und der Kraftmesser beobachtet.
Beobachtung:
Die Auslenkung des Kraftmessers zeigt:
I s
Auswertung/Deutung:
Die Stärke der Lorentzkraft ist bei einem stromdurchflossenen Leiter proportional zur Stromstärke I und zur Länge s des Leiters:
I s
