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* 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.

Elektronische Schaltungen sind Zusammenfügungen von aktiven und passiven Bauelementen zu einem Gebilde, welches eine angestrebte Funktion realisieren kann. Man kann sie nach ihrer Herstellungstechnologie und nach den in ihnen verarbeiteten Signalen unterscheiden.
Werden sie aus einzelnen Bauelementen zusammengesetzt, sodass diese auch grundsätzlich wieder aus der Schaltung herausgelöst werden könnten, spricht man von diskreten Schaltungen. Werden sie dagegen so realisiert, dass das einzelne Bauelement grundsätzlich nicht herausgelöst werden kann, die Gesamtschaltung sich also wie ein einziges Bauelement verhält, nennt man sie integrierte Schaltungen.
Unterschieden wird dabei nach der Art der verarbeiteten Signale zwischen analogen und digitalen Schaltungen. Letztere werden in kombinatorische und sequenzielle Schaltungen unterteilt.

* 11.02.1847 in Milan (Ohio, USA)
† 18.10.1931 in West Orange

Er war US-amerikanischer Privatgelehrter und einer der bedeutendsten Erfinder des 19. Jahrhunderts.
EDISON verbesserte den Telegrafen, erfand den Phonographen zur Schallaufzeichnung und Schallwiedergabe, konstruierte die erste brauchbare Glühlampe, entdeckte den glühelektrischen Effekt und schuf in New York des erste öffentliche Elektrizitätsnetz der Welt.

Neben einem magnetischen Feld besitzt die Erde auch ein elektrisches Feld. Da die Erdoberfläche negativ gegenüber der umgebenden Atmosphäre geladen ist, verlaufen die Feldlinien im Idealfall senkrecht zur Erdoberfläche und von dieser weg. Das elektrische Feld der Erde kann näherungsweise als Radialfeld angesehen werden. Die Feldstärke beträgt in Erdbodennähe im Durchschnitt 130 V/m. Durch Bebauung, Bäume und natürliche Unebenheiten treten erhebliche Deformationen des elektrischen Feldes der Erde auf, die durchaus auch von praktischer Bedeutung sind, etwa im Hinblick auf den Blitzschutz und das Auftreten weiterer luftelektrischer Erscheinungen wie Elmsfeuer.

Ähnlich wie beim Gravitationsfeld wird auch beim elektrischen Feld ein Potenzial definiert. Unter dem elektrischen Potenzial eines Punktes versteht man den Quotienten aus der potenziellen Energie in diesem Punkt und der Ladung des Körpers. Sein Betrag hängt nur vom Ort und von der felderzeugenden Ladung ab. Das Potenzial ist demzufolge geeignet, ein Feld zu beschreiben. Das kann auch grafisch mit Äquipotenziallinien in der Ebene oder Äquipotenzialflächen im Raum erfolgen.
Die elektrische Spannung zwischen zwei beliebigen Punkten eines elektrischen Feldes ist gleich der Potenzialdifferenz zwischen diesen beiden Punkten.

Elektromotoren dienen der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie, die dann zur Verrichtung von mechanischer Arbeit eingesetzt wird. Sie nutzen für diese Umwandlung das folgende physikalische Wirkprinzip: Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld, dann wirkt auf ihn eine Kraft bzw. ein Drehmoment. Elektromotoren sind so konstruiert, dass dieses Drehmoment zu einer periodischen Drehbewegung führt. Nach der Betriebsstromart unterscheidet man zwischen Gleichstrommotoren und Wechselstrommotoren. Nach der Art der Schaltung wird zwischen Nebenschlussmotor und Hauptschlussmotor differenziert. Eine wichtige Unterteilung ist auch die in Synchronmotoren und Asynchronmotoren.

Belastungen des Menschen durch elektrische und magnetische Felder werden als Elektrosmog bezeichnet. Dabei geht es zum einen um den niederfrequenten Strahlungsbereich, der bei allen mit Netzspannung betriebenen Geräten auftritt. Zum anderen hat in den letzten Jahren auch der hochfrequente Strahlungsbereich (Rundfunk, Fernsehen, Mobilfunk) an Bedeutung gewonnen.
Entscheidend ist die Frage, welche Grenzwerte einzuhalten und wie sie zu realisieren sind, damit keine gesundheitlichen Schäden auftreten.

Bald nach FARADAYs Entdeckung der elektromagnetischen Induktion wurde 1832 der erste handgetriebene Generator von PIXII gebaut. Die ersten Generatoren waren jedoch für die praktische Nutzung unbrauchbar.
Für die praktische Anwendung war die Entdeckung des dynamo-elektrischen Prinzips durch SIEMENS 1867 von entscheidender Bedeutung. Damit konnten leistungsfähige Dynamomaschinen gebaut werden.
1881 stellte EDISON die erste brauchbare Glühlampe vor und 1882 ging in New York das erste Elektrizitätswerk der Welt ans Netz. Das erste Elektrizitätswerk Europas wurde 1884 in der Berliner Friedrichstraße gebaut.

Die spezifische Ladung eines Elektrons ist der Quotient aus der Elementarladung e und der seiner Masse m. Es ist eine wichtige Naturkonstante, die nach CODATA (Committee on Data for Science and Technology) folgenden Wert hat:
$\frac{e}{m_e}=\mathrm{1,758}820\cdot {10}^{11}\text{C}\cdot {\text{kg}}^{\text{-1}}$
Die spezifische Ladung eines Elektrons kann in unterschiedlicher Weise experimentell bestimmt werden. Das ist selbst mit schulischen Mitteln möglich.

Die elektrische Energie ist die Fähigkeit des elektrischen Stromes, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden.

Es ist eine Energieform neben solchen Energieformen, wie mechanische, chemische, thermische, magnetische oder Kernenergie.

* 22.09.1791 in Newington-Butts
† 25.08.1867 in Hampton Court bei London

FARADAY war ein englischer Chemiker und Physiker. Er war viele Jahre Mitglied der „Royal Society“. Bedeutende Entdeckungen machte er auf verschiedenen Gebieten der Elektrizitätslehre und der Chemie. Er entdeckte u.a. die elektromagnetische Induktion, baute Urformen eines Elektromotors und eines Generators, entdeckte Gesetze der Elektrolyse und des Magnetismus. Er führte viele physikalische und chemische Fachbegriffe und das Feldliniemodell in die Wissenschaft ein.

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.

Der besondere Zustand des Raumes um Dauermagnete sowie um stromdurchflossene Leiter und Spulen, in dem auf andere Magnete oder Körper aus ferromagnetischen Stoffen Kräfte ausgeübt werden, wird als magnetisches Feld bezeichnet. Solche Magnetfelder können sehr unterschiedliche Formen und verschiedene Stärken haben. Magnetische Felder können wir mit unseren Sinnesorganen nicht erfassen, sie sind nur an ihren Wirkungen erkennbar. Das gilt insbesondere auch für das ständig vorhandene, relativ schwache Magnetfeld der Erde, die ein großer Dauermagnet ist.
Magnetfelder können wie andere Arten von Feldern mithilfe von Feldlinienbildern oder feldbeschreibenden Größen charakterisiert werden. Sie können auf andere Körper einwirken, können aber auch abgeschirmt werden.

Elektrische Felder können mithilfe von Feldlinienbildern beschrieben werden. Zur ihrer quantitativen Beschreibung nutzt man die feldbeschreibenden Größen elektrische Feldstärke und dielektrische Verschiebung. Die elektrische Feldstärke E ist definiert als Quotient aus der Kraft F, die das Feld auf einen positiv geladenen Probekörper ausübt, und dessen Ladung Q:
$\overrightarrow{E}=\frac{\overrightarrow{F}}{Q}$
Die dielektrische Verschiebung D (Verschiebungsdichte) ist ein Maß für die auf einer Fläche im elektrischen Feld durch Influenz hervorgerufenen Ladung:
$D=\frac{Q}{A}$
Beide Größen sind durch die elektrische Feldkonstante und die Permittivitätszahl miteinander verbunden:
$\overrightarrow{D}={\epsilon }_0\cdot {\epsilon }_r\cdot \overrightarrow{E}$
Bevorzugt wird mit der elektrischen Feldstärke gearbeitet.

Fernsehen ist die Übertragung von Informationen (Bildern, Sprache usw.) mithilfe elektromagnetischer Wellen. Die erste technische Lösung dafür fand der deutsche Techniker PAUL NIPKOW. MANFRED VON ARDENNE führte 1931 erstmals das elektronische Fernsehen vor. Dabei wurden Elektronenstrahlröhren verwendet, die nach ihrem Erfinder auch braunsche Röhren genannt werden.
Breit eingeführt wurde das Fernsehen aber erst ab den fünfziger Jahren des 20. Jahrhunderts, zunächst als Schwarz-Weiß-Fernsehen, ab Mitte der sechziger Jahre als Farbfernsehen, so wie wir es heute kennen.

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.

Ein magnetisches Feld kann man mit dem Modell Feldlinienbild kennzeichnen. Quantitativ lässt es sich durch die feldbeschreibenden Größen magnetische Flussdichte und magnetische Feldstärke charakterisieren. Die magnetische Flussdichte B, die heute vorzugsweise verwendet wird, ist folgendermaßen definiert:
$B=\frac{F}{{\rm I}\cdot l}$
Die magnetische Feldstärke H ist mit der magnetischen Flussdichte folgendermaßen verknüpft:
$B={\mu }_0\cdot {\mu }_r\cdot H$

* 17.01.1706 in Boston (Mass.)
† 17.04.1790 in Philadelphia

Er war ein bedeutender amerikanischer Politiker und Naturwissenschaftler, schuf eine Theorie der Elektrizität, erforschte die elektrische Natur von Blitzen und erfand den Blitzableiter.

Spannungsteiler sind Reihenschaltungen von mindestens zwei Bauelementen oder zwei Teilen eines Bauelements (Potenziometerwiderstandes), die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind. Während des Stromflusses tritt an jedem Teil ein Spannungsabfall auf, es erfolgt somit eine Spannungsteilung.
Im Gleichstromkreis verwendet man als Spannungsteiler zumeist Widerstände mit drei Anschlüssen (Potenziometerwiderstände).
In Wechselstromkreisen sind viele Bauelemente in ihren elektrischen Werten, insbesondere in ihrem Wechselstromwiderstand, frequenzabhängig.
Baut man mit derartigen Bauelementen Reihenschaltungen auf, so wird die Aufteilung der angelegten Spannung erheblich von der Frequenz der Wechselspannung beeinflusst. Derartige Schaltungen spielen in der Technik eine wichtige Rolle und werden als frequenzabhängige Spannungsteiler bezeichnet.

* 09.09.1737 in Bologna
† 04.12.1798 in Bologna

Er war Professor für Anatomie und Geburtshilfe in Bologna und entdeckte 1780 bei Untersuchungen über tierische Elektrizität die Grundlagen für die Schaffung neuartiger Stromquellen (galvanische Elemente, Batterien).

Die Gegenfeldmethode ist ein Verfahren, mit dem man die Geschwindigkeit und damit die Energie von geladenen Teilchen (Elektronen, Ionen) bestimmen kann. Dabei wird genutzt, dass man in einem elektrischen Längsfeld durch Veränderung der Spannung die Geschwindigkeit der bewegten geladenen Teilchen bis auf null aufbremsen kann. Aus dieser Abbremsspannung ergibt sich die Geschwindigkeit der geladenen Teilchen.