LK Physik 12 Klassische Elektrodynamik - am Werdenfels-Gymnasium

Inhaltsverzeichnis
1 Grundlagen 1
1.1 Grundgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Messfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Messung linearer Zusammenhänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Wiederholung Elektrizität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4.1 Der Teilchenbaukasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4.2 Ladung und Strom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4.3 Die Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.4.4 Das Ohm’sche Gesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 Elektrostatik 13
2.1 Das elektrische Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 Das Coulombsche Gesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3 Das Feld von Punktladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4 Der Gauß’sche Satz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.5 Arbeit im elektrischen Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.6 Das Potential des elektrischen Feldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.7 Gegenüberstellung von Elektrostatik und Gravitation . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.8 Zusammenhänge zwischen E, ϕ und ϱ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.9 Kondensatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.10 Die Energie des elektrischen Feldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.11 Bewegung geladener Teilchen im elektrischen Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.11.1 Berechnung der Geschwindigkeit in einem beliebigen Feld . . . . . . . . . 38
2.11.2 Bewegung im homogenen Feld (vollständige Lösung) . . . . . . . . . . . . 39
2.12 Die Elementarladung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3 Elektrodynamik 43
3.1 Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.1.1 Wiederholung Magnetismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2 Der magnetische Fluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.3 Die Lorentzkraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4 Die Bewegungsinduktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4.1 Gerader Leiter, v ⊥ Leiter und B ⊥ Leiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4.2 Allgemeiner Fall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.4.3 Bewegung einer Leiterschleife . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
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