(Problem)                   Die Elektrische Arbeit    +++++++++++++                                Annahmen:              ...
Die Elektrische Arbeit                       (Herleitung)    +++++++++++++                              Ergebnis         W...
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Die Elektrische Arbeit                       (Ausblick)                 Ein Elektron bewegt sich auf einer                ...
Die Elektrische Arbeit                    QuellenJ. Grehn; Metzler Physik 12; MetzlerscheVerlagsbuchhandlung Stuttgart 200...
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Arbeit im homogenen e feld alpha=180 problemorientierter vortrag

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  • Ein freies Elektron befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld. Jetzt greift eine äußere Kraft an und bewegt das Elektron in der angezeigten Richtung.
  • Bei v=konstant ist Fa = Fe (betragsmäßig) Ist die Wegkomponente nicht gegen, sondern genauso gerichtet wie E, so gelten die Aussagen entsprechend mit entgegengesetztem Vorzeichen: W = - Q E s
  • Berkeley S. 27 und 38: Die potenzielle Energie Ep eines statischen Ladungssystems ist die zum Aufbau des Systems aus seinen Teilchen erforderliche Gesamtarbeit W. Wir können sie uns als im System gespeichert vorstellen. Ep ist eine einzige skalare Größe und dem System als Ganzem zugeordnet. Das Potenzial V ist eine Funktion der räumlichen Lage eines Punktes bei einer gegebenen Verteilung elektrischer Ladungen. Die Differenz  V zweier Raumpunkte P2 – P1 ist die auf die Einheitsladung bezogene Arbeit W/Q = U (Definition), die bei einer Ladungsverschiebung zwischen den beiden Raumpunkten verrichtet werden muss. Das Potenzial ist eine Zahl für den Punkt P2. Dazu gehört eine Vereinbarung für den Punkt P1, dies ist die Erde mit UErde = 0 V.  V = V2 – V1 = V2 Aus der Definition folgt, dass man die Arbeit 1 Joule benötigt, um die Ladung 1 C durch die Potenzialdifferenz von 1 V zu verschieben. Es gilt auch: 1 J = 1V *1C
  • Arbeit im homogenen e feld alpha=180 problemorientierter vortrag

    1. 1. (Problem) Die Elektrische Arbeit +++++++++++++ Annahmen: Q positive Probeladung Fa äußere Kraft E homogenes Feld eines Plattenkondensators s Verschiebeweg entgegen der FeldrichtungEine Ladung Q wird imelektrischen Feld verschoben.Was geschieht mit der Ladung? Ergebnis: W = Q*E*s Reichert AKS
    2. 2. Die Elektrische Arbeit (Herleitung) +++++++++++++ Ergebnis W=QEs E ist entgegen s gerichtet W > 0 für +q es muss Arbeit gegen das Feld aufgewendet werden. Die potenzielle Energie der Probeladung wird erhöht W < 0 für –q o α=0 es wird Arbeit bei der Bewegung der Ladung gewonnen. Die Probeladung verliert an potenziellerW = Fa s cos(α) Energiemit Fa = Q E und cos(0) = 1W=QEs Reichert AKS
    3. 3. Die Elektrische Arbeit (Beispiel)++++++++++++ Beispiel: q = 1 nC, E = 1 mV/m, d = 1 mm Die positive Ladung wird von oben nach unten bewegt -, da E und s gleichgerichtet Ergebnis: W = - q E d cos(0) = -10-9 C * 10-3 Nm / C m * 10-3 m W = -1 * 10-15 J Die Probeladung verliert an potenzieller Energie (negatives Vorzeichen) Reichert AKS
    4. 4. Die Elektrische Arbeit (Ausblick) Ein Elektron bewegt sich auf einer parabelförmigen Bahn, sobald es dem Einfluss eines elektrischen Feldes ausgesetzt ist!+++++++++++++ Reichert AKS
    5. 5. Die Elektrische Arbeit QuellenJ. Grehn; Metzler Physik 12; MetzlerscheVerlagsbuchhandlung Stuttgart 2002; S. 190 ff.1988Hammer; Physik 12; Oldenbourg Verlag 2002; S. 21E. Purcell; Elektrizität und Magnetismus; Vieweg1979; S. 6 ff.E. Purcell; Elektrizität und Magnetismus; Vieweg1979; S. 6 und 38 ff. Reichert AKS

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