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Ein Faraday-Käfig ist ein Metallkäfig bzw. ein von Metall umgebener Raum. Werden auf diesen Metallkäfig elektrische Ladungen, z.B. durch einen Blitzeinschlag, gebracht, so verteilen sich die elektrischen Ladungen auf dem Metallkäfig und dringen nicht in den Innenraum ein. Im Innenraum ist man so vor einem Blitzschlag geschützt.
FARADAY-Käfige sind nach MICHAEL FARADAY benannt.

Das elektrische Feld ist ein bestimmter Zustand des Raumes um einen geladenen Körper. Auf geladene Körper, die sich in einem elektrischen Feld befinden, wirkt eine Kraft.

Ein elektrisches Feld wird anhand seiner physikalischen Eigenschaften nachgewiesen. Es ist allerdings nicht direkt sichtbar und lässt sich deshalb nur schwer veranschaulichen. Der Physiker MICHAEL FARADAY entwickelte ein spezielles Modell zur Veranschaulichung elektrischer Felder. Dieses Modell beruht auf der Nutzung von Feldlinien.

Ein magnetisches Feld ist der Zustand des Raumes um Magnete, durch den auf andere Magnete oder Stoffe mit magnetischen Eigenschaften Kräfte ausgeübt werden.

Die elektrische Feldstärke ist ein Maß für die Intensität des elektrischen Feldes. Sie ist der Quotient aus der Kraft, die das Feld auf einen positiv geladenen Probekörper ausübt, und dessen Ladung.
Die elektrische Feldstärke ist eine vektorielle Größe. Charakterisiert man ein elektrisches Feld durch die Angabe seiner Feldstärke, ist daher neben dem Betrag auch stets die Wirkungsrichtung von Belang. Die Feldstärken mehrerer elektrischer Felder überlagern sich durch vektorielle Addition zu einer resultierenden Feldstärke.

Formelzeichen: $\stackrel{\rightharpoonup }{E}$

Einheiten: 1 Volt/Meter (1$V\cdot m^{-1}$), 1 Newton/Coulomb $(1\text{N}\cdot {\text{C}}^{-1})$

Ein Kondensator ist eine Vorrichtung, mit deren Hilfe elektrische Ladungen verdichtet und gespeichert werden können.
Das wichtigste Bauelement aller Kondensatoren sind zwei voneinander isolierte Metallplatten. Wird zwischen diesen Metallplatten eine elektrische Spannung angelegt, dann sammeln sich auf ihren Oberflächen getrennt voneinander positive und negative Ladungen an. Zwischen den Platten baut sich dabei ein elektrisches Feld auf, in dem Feldenergie gespeichert ist. Bei genauer Betrachtung sind Kondensatoren also nicht nur Ladungsspeicher, sondern auch Energiespeicher.

Röntgenstrahlen gehen von derjenigen Stelle innerhalb einer Elektronenröhre aus, an der schnelle Elektronen auf die Oberfläche der Anode prallen. Seit den ersten Untersuchungen von WILHELM CONRAD RÖNTGEN (1845-1923) ist eine Vielzahl von verschiedenen Röntgenröhren entwickelt worden.

Elektrische Felder existieren um die Erde, aber auch um jeden anderen elektrische geladenen Körper. Ihre Beschreibung erfolgt mit dem Modell Feldlinienbild und mit der elektrischen Feldstärke. Technisch bedeutsam ist die Ablenkung von geladenen Teilchen in elektrischen Feldern.

Der Test dient der Prüfung von elementaren Kenntnissen zur elektrischen Ladung und zu elektrischen Feldern.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Elektrische Felder".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Die elektrische Arbeit gibt an, wie viel elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt wird.

Elektrische Arbeit muss man verrichten, um einen geladenen Körper in einem elektrischen Feld zu verschieben.

* 14.06.1736 in Angouleme (Südfrankreich)
† 23.08.1806 in Paris

COULOMB war französischer Physiker, der sich große Verdienste um die Entwicklung der Elektrizitätslehre erworben hat. Er entdeckte u.a. das coulombsche Gesetz, das eine quantitative Aussage über die Kraftwirkung auf geladene Körper im elektrischen Feld gestattet. Damit und mit anderen Untersuchungen führte maßgeblich quantitative Betrachtungen in die Elektrizitätslehre ein und knüpfte damit an NEWTONs Vorgehen an.

Das elektrische Feld ist ein bestimmter Zustand des Raumes um einen geladenen Körper. Ein solches elektrisches Feld ist mit unseren Sinnesorganen nicht wahrnehmbar. Es ist aber an seinen Wirkungen erkennbar. Ein elektrisches Feld ist dadurch gekennzeichnet, dass auf andere elektrisch geladene Körper, die sich in ihm befinden, Kräfte ausgeübt werden.
Elektrische Felder können mit dem Modell Feldlinienbild veranschaulicht werden, das auf MICHAEL FARADAY (1791-1867) zurückgeht. Dabei kann man zwischen homogenen und inhomogenen Feldern unterscheiden.
Elektrische Felder können auch mit den Feldgrößen elektrische Feldstärke und dielektrische Verschiebung beschrieben werden.

Ausgehend vom coulombschen Gesetz und vom Gravitationsgesetz lag die Vermutung nahe, dass Kräfte zwischen Körpern durch den Raum übertragen werden, ohne dass ein übertragendes Medium vorhanden ist. Die Kräfte wirken unmittelbar zwischen den Körpern. Man spricht deshalb von der Fernwirkung oder auch von der Fernwirkungstheorie. Sie diente lange Zeit als Arbeitshypothese zur Erklärung der elektrischen, magnetischen und Gravitationswechselwirkungen zwischen Körpern.
MICHAEL FARADAY nahm dagegen an, dass sich durch die Anwesenheit eines Körpers der Raum selbst verändert und zum Träger physikalischer Eigenschaften wird. Kräfte werden dann durch diesen Raum vermittelt. Diese Auffassung geht also von einer Nahwirkung aus. Sie wird als Nahwirkungstheorie oder als Feldtheorie bezeichnet.

Auf ein geladenes Teilchen wirkt im elektrischen Feld eine Kraft, die zur Beschleunigung des Ladungsträgers führt. Die Bahnkurve des Teilchens ist abhängig von der Richtung der Anfangsgeschwindigkeit. Bei einer Bewegung in Richtung oder entgegen der Richtung der Feldlinien erfolgt eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Das wird z.B. genutzt, um schnelle Elektronen (einen Elektronenstrahl) zu erzeugen. Verläuft die Bewegung senkrecht zu den Feldlinien eines homogenen Feldes, dann bewegen sich die Ladungsträger auf einer parabelförmigen Bahn. Diese Ablenkung von der ursprünglichen geradlinigen Bewegung wird in Elektronenstrahlröhren zur Erzeugung von Bildern (z. B. bei Oszillografen) genutzt.

Die elektrische Arbeit gibt an, wie viel elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt wird.

Formelzeichen: W

Einheiten: eine Wattsekunde (1 $W\cdot s$), ein Joule (1 J)

Elektrische Arbeit muss man verrichten, um einen geladenen Körper in einem elektrischen Feld zu verschieben.

* 14. 6. 1736 Angouleme (Südfrankreich)
† 23. 8. 1806 Paris
COULOMB war französischer Physiker, der sich große Verdienste um die Entwicklung der Elektrizitätslehre erworben hat. Er entdeckte u. a. das coulombsche Gesetz, das eine quantitative Aussage über die Kraftwirkung auf geladene Körper im elektrischen Feld gestattet. Damit und mit anderen Untersuchungen führte er maßgeblich quantitative Betrachtungen in die Elektrizitätslehre ein und knüpfte damit an NEWTONs Vorgehen an.

Elektrofilter sind das Herzstück von Entstaubungsanlagen in Kohlekraftwerken. Mit ihrer Hilfe wird Asche und Ruß, die bei der Verbrennung von Kohle in Kraftwerken entstehen, aufgefangen und entsorgt.
Dabei wird genutzt, dass elektrisch geladene Teilchen in einem elektrischen Feld abgelenkt werden.

Ein Elektroskop, auch Elektrometer genannt, dient dem Nachweis elektrischer Ladungen. Mit einem Elektroskop kann nachgewiesen werden, ob ein Körper elektrisch geladen ist.
Die Wirkungsweise des Elektroskops beruht darauf, dass sich gleichartig geladene Körper abstoßen. Bei gleichartiger Ladung von Metallstab und Metallzeiger kommt es zu einem Zeigerausschlag.

Die bei einer Ladungstrennung aufgewandte Arbeit ist als Energie im elektrischen Feld zwischen den Ladungen gespeichert. Diese elektrische Feldenergie bezeichnet man häufig auch kurz als elektrische Energie.

Sicherungsautomaten werden eingesetzt, um einen Stromkreis bei Überlastung oder Kurzschluss zu unterbrechen. Das Hauptbauteil eines Sicherungsautomaten ist ein Elektromagnet, mit dessen Hilfe die Stromunterbrechung herbeigeführt wird.

Elektrische und magnetische Felder existieren nicht nur in der Technik, sondern auch in der Natur. Beispiele dafür sind das magnetische Feld der Erde oder elektrische Felder zwischen Wolken oder zwischen einer Wolke und der Erde, die zu einem Blitz führen können.

Eine wichtige physikalische Grundlage für die gesamte Elektrotechnik ist die elektromagnetische Induktion. Sie wird bei Generatoren und bei Transformatoren genutzt. Mit dem Test wird grundlegendes Wissen aus dem genannten Themenbereich überprüft.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Elektrische und magnetische Felder".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Elektrische Felder, magnetische Felder und Gravitationsfelder sind dadurch gekennzeichnet, dass auf Körper mit bestimmten Eigenschaften, die sich in ihnen befinden, Kräfte ausgeübt werden. Alle drei Arten von Feldern lassen sich mithilfe des Modells Feldlinienbild beschreiben. Für jedes der Felder gibt es feldbeschreibende Größen, die teilweise in analoger Weise definiert sind. Darüber hinaus gibt es zwischen diesen drei Arten von Feldern weitere Gemeinsamkeiten, aber auch deutliche Unterschiede.