Welche der folgenden Aussagen sind richtig? 1) Es gilt: in der Umgebung eines elektrisch geladenen Körpers bzw. zwischen zwei elektrisch geladenen Körpern wird ein elektrisches Feld aufgebaut. Das elektrische Feld ist dabei der Raum, in dem die Kräfte des geladenen Körpers wirken. a) Ladungen sind von elektrischen Feldern umgeben. b) Ladungen sind nicht von elektrischen Feldern umgeben. 2) Wie zeichnet man ein elektrisches Feld (Teil 1): a) Feldlinien beginnen an positiven Ladungen und enden an negativen Ladungen. Aufgaben elektrisches feld mit lösungen online. b) Feldlinien beginnen an negativen Ladungen und enden an positiven Ladungen. 3) Wie zeichnet man ein elektrisches Feld (Teil 2): a) Je nach Verlauf der Feldlinien gibt es verschiedene Felder, dabei kann das Feld radial, homogen oder inhomogen sein, Feldlinien können sich dabei überkreuzen. b) Je nach Verlauf der Feldlinien gibt es verschiedene Felder, dabei kann das Feld radial, homogen oder inhomogen sein, Feldlinien dürfen sich dabei nicht überkreuzen. 4) Nachfolgend ist ein Beispiel für ein radiales Feld gegeben.
Setze 5 in 4 ein: 6 \[ \frac{\sigma \, A}{\varepsilon_0} ~=~ \oint_{A} \boldsymbol{E} ~\cdot~ \text{d}\boldsymbol{a} \] Da die Ebene in jedem ihrer Punkte symmetrisch und homogen ist, zeigt das elektrische Feld auf beiden Seiten aus der Ebene heraus. Auf der oberen Seite der Ebene zeigt das E-Feld in kartesischen Koordinaten in z-Richtung: \( \boldsymbol{E} = E\, \boldsymbol{\hat{e}}_{\text z} \). Aufgaben elektrisches feld mit lösungen den. Deshalb liefern die Seitenflächen der Gauß-Schachtel keinen Beitrag zum Flächenintegral, da elektrisches Feld und der Orthogonalenvektor dieser Seitenflächen senkrecht aufeinander stehen. Betrachte beispielsweise eine Seitenfläche, deren Orthogonalenvektor in x-Richtung zeigt: 7 \[ \boldsymbol{E} ~\cdot~ \text{d} \boldsymbol{a}_{\text s} ~=~ E\, \boldsymbol{\hat{e}}_{\text z} ~\cdot~ \boldsymbol{\hat{e}}_{\text x} \, \text{d}a_{\text s} ~=~ 0 \] Die einzigen Stücke der Gaußschen Schachtel, die Beiträge zum E-Feld liefern, sind die beiden Deckelflächen, deren Orthogonalenvektoren in entgegengesetzte Richtungen zeigen.
Klausur Elektrisches Feld Inhalt: Plattenkondensator, Elementarladung nach Millikan, Potentialbetrachtungen Lehrplan: Kursart: 5-stündig Download: als PDF-Datei (99 kb) Lösung: vorhanden
Die Quest ist gelöst: E-Feld: unendlich ausgedehnte Ebene 10 \[ \boldsymbol{E} ~=~ \frac{\sigma}{2\varepsilon_0} \, \boldsymbol{\hat{n}} \] Wie Du an der hergeleiteten Formel 10 siehst, ist das elektrische Feld unabhängig davon, wie weit entfernt Du Dich von der unendlich ausgedehnten Platte befindest! Sonst würde in der Formel eine Ortskoordinate stecken...
Aufgaben zum Selbsttest Bewegungen von Elektronen unter dem Einfluss eines homogenen elektrischen Feldes sollen nach qualitativen und nach quantitativen Aspekten untersucht werden. Sie können im ersten Schritt bei den Aufgaben zum Verständnis selbst testen, ob Sie den Einfluss des E-Felds auf die Bewegung von Elektronen richtig deuten können. Ihre Aussagen werden überprüft und die Auswertung als Rückmeldung ausgegeben. Darüber hinaus werden verschiedene Rechenaufgaben zum Beispiel zu Endgeschwindigkeiten von geladenen Teilchen zur Verfügung gestellt. Auch hier werden Ihre Ergebnisse anschließend ausgewertet und die Richtigkeit Ihres Ergebnisses rückgemeldet. 1. Aufgaben zu den elektrischen Feldern. Aufgaben zum Verständnis von Wirkungen des E-Feldes auf die Elektronenbewegung Hier sollen anhand von sieben verschiedenen Bewegungen jeweils Aussagen über das elektrische Feld getroffen werden. Weiter mit 2. Rechenaufgaben zur Bewegung geladener Teilchen im homogenen E-Feld Zu verschiedenen Aufgaben sollen jeweils Lösungen berechnet und anschließend gesendet werden.
Also wird die Gleichung 6 zu: 8 \[ \frac{\sigma \, A}{\varepsilon_0} ~=~ \int_{\text{Deckel 1}} E\, \boldsymbol{\hat{e}}_{\text z} \cdot \boldsymbol{\hat{e}}_{\text z} \, \text{d}a_{\text d} ~+~ \int_{\text{Deckel 2}} (-E\, \boldsymbol{\hat{e}}_{\text z}) \cdot (-\boldsymbol{\hat{e}}_{\text z} \, \text{d}a_{\text d}) \] Die Basisvektoren des E-Felds und der Orthonormalenvektor der Deckelfläche sind parallel zueinander, das heißt: \( \boldsymbol{\hat{e}}_{\text z} \cdot \boldsymbol{\hat{e}}_{\text z} ~=~ 1 \). Geladene unendliche Ebene: Elektrisches Feld - Aufgabe mit Lösung. Die Integration über die Deckelflächen ergibt ihren Flächeninhalt \( A \). Damit vereinfacht sich 8 zu: 9 \[ \frac{\sigma \, A}{\varepsilon_0} ~=~ E\, A ~+~ E\, A ~=~ 2E\, A \] Forme nur noch 9 nach dem E-Feld um. Bezeichnen wir \( \boldsymbol{\hat{n}}:= \text{sgn}(z) \, \boldsymbol{\hat{e}}_{\text z} \), um anzudeuten, dass das elektrische Feld senkrecht auf der Ebene steht. Die Funktion \(\text{sgn}(z)\) gibt lediglich ein -1 oder +1, je nach dem, ob das Feld unter oder über der Ebene betrachtet wird.
Level 3 (für fortgeschrittene Schüler und Studenten) Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten. Eine unendlich ausgedehnte, unendlich dünne Ebene trägt eine homogene Flächenladungsdichte \( \sigma \). Bestimme das elektrische Feld \( \boldsymbol{E} \) an jedem Ort im Raum. Lösungstipps Benutze die Maxwell-Gleichung für zeitunabhängiges E-Feld: \[ \nabla ~\cdot~ \boldsymbol{E} ~=~ \frac{1}{\varepsilon_0} \, \rho \] wobei \( \rho \) die (Raum)Ladungsdichte ist. Nutze außerdem den Gauß-Integraltheorem: \[ \int_{V}\left( \nabla ~\cdot~ \boldsymbol{E} \right) \, \text{d}v ~=~ \oint_{A} \boldsymbol{E} ~\cdot~ \text{d}\boldsymbol{a} \] und nutze die ebene Symmetrie aus. Aufgaben elektrisches feld mit lösungen und. Lösungen Lösung Gauß-Schachtel, die einen Teil der unendlichen Ebene P einschließt. Zeichne oder stell Dir ein zur Symmetrie des Problems geeignetes Gauß-Volumen vor. Da es sich um ein Problem mit der ebenen Symmetrie handelt, eignet sich dafür eine Gaußsche Schachtel.
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