Elektrisches Feld

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auf pos.. Stab ↳ Elektronen mangel im Elektroskop 2) Metallstab und Zeiger sina pos. geladen → Stoßen sich ablentfernt man den stab, geht der Ausschlag zurück) Näherung. →Influenz im Elektroskop ↳neg. Ladungen wandern im Elektroskop nach unten, pos. Ladungen bewegen sich nicht 4 im unteren Teil überwiegend neg. Ladungen und im Oberen Teil pos. Ladungen Elektroskop bleibt negativ geladen Ivon einem neg. Stab an Elektroskop द Glimmlampe ↳ Nachweis ob Ladung pos. oder neg. ist Glaskolben mit zwei Metall drähten, die sich dicht gegenüberstehen, aber sich nicht berühren und mit Gas gefüllt (meist Neon). - Berührung mit einem neg. Körper → Aufleuchten der Umgebung des anliegenden Drahts - Berührung mit einem pos. Körper → Aufleuchten der Umgebung des gegenüberliegenden Drants Coulum b'sches Gesetz Q~A~ Q D = A D = Eo. Er E E = +++++ 5 F. = Fc A = Eo· Er⋅E 1: Eol: Er F = Q; Q₂ Q A Eo. Er Ao. Eo. Er Q₁ Q₂ 4πTr². Eo. Er 1 4TTE. Er Q: Q₂ r² E~DA mlo gleiche Ladung → Kraft wirkt abstoßend →. 7>0 verschiedene Ladung → kraft wirkt anziehend → F40 D = konst. ->D=Q = konst. → (= ²2/02 Q₁ r D dielektrische Verschiebung! Flächenladungsdichtel elektr. Flussdichte Einheit: [D] = — ε = Permitivität E Q₂ AS m² elektr. Felakonstante 8,85-10¹2 012 C Errel. Permitivität Durch das Coulomb'sche Gesetz wird die kraft Zwischen zwei elektr. Punktladungen beschrieben. Die Coulombkraft ist die Kraft Zwischen den beiden Punktladungen. Die beiden Kräfte sind. entgegengesetzt (Wechselwirkungsgesetz).. Elektrisches Feld eines Plattenkondensators Energie. W = AE W = AQU u = Q.U | W = 1/2 Q₁1 W = 1/2 C₁u² Q=C.U → W=. 9 →W₁ = 1.9 E = 1 QU W=AE → E E = = 1/2 C₁u² 1.Q² E = - im Inneren: homogenes elektr. Feld ↳ Feldstärke: E = u Das Feld zwischen den Platten ist an jedem Punkt gleich stark =4 2 Entladung eines Plattenkondensators 1 Entladekurve U inv AU I f(x) = lo e AQ ·C ΔΕ Qin C U inv In W -der Kondensator wird über den Widerstand entladen -Spannung sinkt von Umax auf 0 - Stromstärke wechselt Polarität und Sinkt von Imax auf O Q in C Ein Kondensator ist entladen, wenn kein Strom mehr fließt Bewegte geladene Teilchen in elektrischen Feldern Geladene Teilchen im homogenen elektr. Feld ·geladene Teilchen, die in einem elektr. Feld ruhen, werden parallel Zur Richtung der Feldlinien beschleunigt geladene Teilchen, die sich parallel zu den Feldlinien bewegen, werden in Bewegungsrichtung ( parallel Zur Richtung der Feldlinien) beschleunigt oder abgebremst →ist das Feld homogen, ist die Beschleunigung oder Abbremsung gleichmäßig. Beschleunigung der Teilchen. F = Fel n⋅a = q⋅E 1:m a = q E m = q.UB m. a Geschwindigkeit zunächst ruhender. Teilchen nach der Beschleunigungsspannung Exin = Wel m/v²=q₁UB 1.2 1ņ = 2.QUB m Geladene Teilchen im homogenen elektr. Querfeld · geladene Teilchen, die sich Senkrecht zu den Feldlinien bewegen, werden parallel Zur Richtung der Feldlinien und somit senkrecht zur ursprünglichen Bewegungsrichtung beschleunigt →ist das Feld homogen, bewegen sich die Teilchen wie beim Waagerechten wurf auf einer Parabel Bewegung der Teilchen In der Abbildung überlagern sich innerhalb des elektr. Feldes eine horizontale gleichförmige Bewegung. Ix-Richtung) und eine vertikale gleichmäßig beschleunigte Bewegungly-Richtung). X = Vot 1.vo x-komponente y-komponente a(t)-Gesetz ax(+) = 0 vlt)-Gesetz vx(t) = 0 x, y(t)- Gesetz x(+) = vo⋅t a(t) = m.a |Vy(t) = 4· U₂ m.a t |y(t) = 12.9.² m.a t = X vo tiny(t) = y(x) = 1.9. UA m.a |y(x) = 1·2·UA . m.a.vo I (7). ↑ Die 1. Ableitung y'(x) = _q· UA_ ··x liefert m.a.v₂² den Anstieg der Flugkurve anjeder Stelle x im Kondensator. tand=y'(x) •α = Winkelzw. Flugkurve. und Horizontalen Elektronenstrahlröhre : In der Elektronenkanone" werden. Elektronen durch eine Beschleunigungsspannung .. auf die Anfangsgeschwindigkeit vo gebracht die Elektronen treten Senkrecht zu den Feldlinien in ein homogenes elektrisches Feld eines Ablenkkondensators mit dem Plattenabstand d, an dem line. Spannung U₁ anliegt, ein die Elektronen verlassen den kondensator unter dem Winkel 2 und bewegen sich dann geradlinig gleichförmig bis zum Schirm ← l Die Ablenkung Y, mit. x=l · 1² Y₁ = 1 e.UA 2 Y₂ = d me.a.v₂² Die Ablenkung Y₂ mit Y₂ = Y₁₁ + y'll).S Y₂ 1 e.UA. 11² +225) 2 m₂.d.v.² e.UA.² (1/₂ 1² +S). Y₂ = Die Ablenkung Y/₂ mit vo = 11 UA.l 2.d. UB • (1/l+s) Y₂₁ 29.UB m S Linearbeschleuniger -Teilchen laufen durch mehrere röhrenförmige Elektroden verbunden mit Hochfrequenzgenerator - das Innere der Röhren ist feldfrei Die Ablenkung der Elektronen in einer Elektronenstrahlröhre hängt bei gegebener Dimensionierung des Ablenkkondensators nur von der Beschleunigungsspannung Up und der Ablenkspannung U₂ ab. Sie ist unabhängig von der Masse und der Ladung der Elektronen. Daher lassen Sich aus diesen Bewegungsvorgängen keine Informationen über die Ladunge, die Masse me oder die spezifische Ladung der Elektronen gewinnen. me Zwischen den Röhren: veränderung der Spannung an den Elektroden +→ oder ➡+ -Teilchen wird im elektr. Feld beschleunigt (in allen Zwischenräumen) Vo = Teilchen geschwindigkeit wird größer (Frequenz = konst.) → Rohrlänge muss größer werden 2.q.UB m Bestimmung der Elementarladung Sch webemethode → Erhöhung der Kondensatorspannung bis ein Öltröpfchen Still steht → elektr. Feld wird ausgeschaltet und v wird gemessen. Fel + Fel = Fo Q = m.g m Q u U-Q a.g = m.g.a и = m.g.d Q