Den Raum, in dem an jedem Punkt auf einen dorthin gebrachten
Probekörper
(allein aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften / elektrischen Ladung /
Masse)
eine Kraft
(Lorentzkraft / elektrische Kraft / Gravitationskraft)
ausgeübt wird, bezeichnet man als Feld
(Magnetfeld / elektrisches Feld / Gravitationsfeld).
Ein Feld ist also (unabhängig von vorhandener oder nicht vorhandener Materie!)
Träger einer physikalischen Eigenschaft.
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Gravitationsfeld
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Elektrisches Feld
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Magnetfeld
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| Modellvorstellung: | Atome bzw. Moleküle bilden die Masse. Massen ziehen sich an. |
Positive und negative Ladungen, trennbar. Ungleichnamige Ladungen ziehen sich an. |
Nord- und Südpol, immer als Dipole vorhanden. Ungleichnamige Pole ziehen sich an. Magnetische Felder werden durch bewegte, geladene Teilchen erregt. Parallele, in gleicher Richtung stromdurchflossene Leiter ziehen sich an. |
| Feldlinien: |
Richtung, in die eine kleine Probemasse sich bewegen würde; besitzen ein Ende. | Richtung, in die eine positive Ladung sich bewegen würde; besitzen Anfang und Ende. | Richtung, in die ein Nordpol sich bewegen würde; besitzen weder Anfang noch Ende. |
| Nachweis mit: | Probemassen | Grieskörnern in Rizinusöl, Probeladungen. | Eisenfeilspäne, Kompassnadeln, stromdurchflossene Leiter. |
| Homogene
Felder (parallele Feldlinien, überall gleiche Feldstärke): |
Erdoberfläche (näherungsweise) | Inneres eines Plattenkondensators | Inneres einer Spule, Inneres eines Hufeisenmagneten |
| Kraft: | ![]() |
![]() |
![]() ![]() ![]() (Drei-Finger-Regel) |
| Feldstärke: | |
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| Flussdichte: | / |
![]() |
![]() |
| Potential eines Punktes P1 (in bezug auf P0): |
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| Gesetze für homogene Felder: | Erdoberfläche: |
Kondensator: ![]() |
(Lange) Spule: ![]() |
| Gesetze für radialsymmetrische Felder: | Kugel: Kraft auf eine Probemasse m2: (Gravitationsgesetz) Potential: |
Geladene Kugel: Kraft auf eine Probeladung Q2: ![]() (Coulombsches Gesetz) Potential: ![]() |
Langer, gerader Leiter: Kraft auf einen Probeleiter (I2,l): |
| Bewegung senkrecht zum Feld: | Parabelbahn,![]() (waagerechter Wurf) |
Parabelbahn,![]() |
Kreisbahn, |
| Fluss: | ![]() |
![]() |