MC Elektromagnetismus FS25
MC Elektromagnetismus FS25
MC Elektromagnetismus FS25
Für die meisten Materialien gilt \(0 < ε_r ≤ 1\).
Innerhalb des Dielektrikums gelten die gleichen Gesetze der Elektrostatik wie im Vakuum, wenn man in sämtlichen Formeln \(ε_0 \)durch \(ε = ε_0 · ε_r\) ersetzt.
Für gute elektrische Leiter gilt \(µ_r ≫ 1\).
\(µ_r \)hat die gleiche Masseinheit wie \(µ_0\).
Bringt man das Material in ein statisches, magnetisches Feld, dann steigt die magnetische Feldstärke B um den Faktor \(µ_r \).
In Luft gilt \(µ_r ≈ 0.00\)
In jedem Fall gilt \(µ_r ≥ 1\).
Innerhalb des Materials gelten die gleichen Gesetze der Magnetostatik wie im Vakuum, wenn man in sämtlichen Formeln \(µ_0 \)durch \(µ = µ_0 ·µ_r\) ersetzt.
Die Maxwell-Gleichungen wurden im 20. Jahrhundert entdeckt
E-Feld und B-Feld arrangieren sich so, dass in jeder Situation alle Max well-Gleichungen erfüllt sind.
Aus den Maxwell-Gleichungen alleine lassen sich sowohl das E-Feld als auch das B-Feld im Prinzip in jeder Situation berechnen.
Aus den Maxwell-Gleichungen und situationsabhängigen Nebenbedin gungen lassen sich sowohl das E-Feld als auch das B-Feld im Prinzip in jeder Situation berechnen.
Die Maxwell-Gleichungen alleine beschreiben alle Phänomene der klas sischen Elektrodynamik vollständig.
Die Maxwell-Gleichungen und die Lorentz-Gleichung beschreiben zu sammen alle Phänomene der klassischen Elektrodynamik vollständig.
Die Maxwell-Gleichungen sind je nach Formulierung lineare, partielle Differentialgleichungen oder lineare Integralgleichungen.
Instatischen Situationen können das E-Feld und das B-Feld gemäss Max well-Gleichungen unabhängig voneinander berechnet werden.
Die Cauchy-Form der Maxwell-Gleichungen ist die Basis von Computer-Simulationen für nichtstatische Situationen.
Ist \(\vec{E}\)homogen und \(\vec{J}=0\), dann muss gelten \(\vec{B} = 0\).
Ist \(\vec{B}\) homogen und \(ρ = 0\), dann muss \(\vec{E}\) zeitlich konstant sein.
Gemäss Maxwell-Gleichungen folgt aus \(ρ = 0\) und \(\vec{J} = 0\) zwingend \(\vec{E}=\vec{B}=0\)
Elektrische und magnetische Kräfte sind zwei völlig voneinander unabhängige Phänomene.
Elektrische und magnetische Kräfte wurden, historisch betrachtet, unabhängig voneinander entdeckt.
Der Faktor \(1/r^2\) im COULOMB-Gesetz ist eine Folge der Impuls-Erhaltung
Der Faktor 1/r im AMPÈRE-Gesetz ist eine Folge der Energie-Erhaltung.
Findet man mit dem COULOMB-Gesetz eine elektrische Kraft \(F_E > 0\), dann bedeutet dies eine Anziehung der beteiligten Ladungen.
Findet man mit dem AMPÈRE-Gesetz eine magnetische Kraft\( F_B < 0\), dann bedeutet dies eine Abstossung der beteiligten Ströme.
\(\vec{F}_E\) ist senkrecht nach oben gerichtet.
\(\vec{F}_E\) ist senkrecht nach unten gerichtet.
\(\vec{F}_E = 0\)
\(\vec{F}_E\) ist horizontal nach links gerichtet.
\(\vec{F}_E\) ist horizontal nach rechts gerichtet.
Die resultierenden Kräfte auf die Punktladungen +q und −q sind jeweils \(-\vec{F}_E/2\)
Verdoppelt man den Abstand von zwei parallel fliessenden elektrischen Strömen, dann viertelt man die magnetische Kraft.
Verdoppelt man den Abstand zwischen zwei elektrischen Ladungen, dann viertelt man die elektrische Kraft.
Stossen sich zwei Körper mit gleich grossen elektrischen Ladungen ab, dann erfahren sie entgegengesetzt gleiche Beschleunigungen.
Nach dem COULOMB-Gesetz wirkt die elektrische Kraft zwischen zwei Ladungen auch dann, wenn diese eine beliebig grosse Entfernung vonein ander haben.
Das AMPÈRE-Gesetz gilt exakt nur für zwei unendlich lange, parallele elektrische Ströme.
Das COULOMB-Gesetz und das AMPÈRE-Gesetz gelten auch für sich schnell bewegende elektrische Ladungen bzw. Ströme.
Das elektrische Feld ist eine mathematische Hilfsgrösse ohne physikalische Realität.
Das elektrische Feld ist eine Form von Materie.
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Lernkarten
In A wird in der Leiterschleife ein Strom im Uhrzeigersinn induziert.
In B wird in der Leiterschleife ein Strom im Gegenuhrzeigersinn induziert.
In C wird in der Leiterschleife ein Strom im Gegenuhrzeigersinn induziert.
In C wird in der Leiterschleife kein Strom induziert
In A und D wird in der Leiterschleife jeweils ein Strom im Gegenuhrzeigersinn induziert
In A und B fliessen die induzierten Ströme in die gleiche Richtung
Halbiert man I(t), dann halbiert man die Induktivität der Spule.
Halbiert man \(\dot{I}(t)\), dann halbiert man die Induktivität der Spule
Verdoppelt man N, dann verdoppelt man die Induktivität der Spule.
Verdreifacht man r, dann verdreifacht man die Induktivität der Spule.
Verdoppelt man sowohl ℓ als auch N, dann ändern sich die Induktivität der Spule nicht.
Verdoppelt man sowohl ℓ als auch N, dann verdoppelt man die Induktivität der Spule.
Die Änderungsrate des Stroms in jeder Spule ist indirekt proportional zu ihrer Induktivität.
Die Änderungsrate des Stroms in jeder Spule ist gleich gross.
Die Spannung an jeder Spule ist direkt proportional zu ihrer Induktivität.
Die Spannung an jeder Spule ist gleich hoch.
Die Induktivität der Schaltung ist grösser als die Induktivität jeder einzelnen Spule in der Schaltung.
Die Induktivität der Schaltung ist kleiner als die Induktivität jeder einzelnen Spule in der Schaltung.
Die Änderungsrate des Stroms in jeder Spule ist indirekt proportional zu ihrer Induktivität.
Die Änderungsrate des Stroms in jeder Spule ist gleich gross.
Die Spannung an jeder Spule ist direkt proportional zu ihrer Induktivität.
Die Spannung an jeder Spule ist gleich hoch.
Die Induktivität der Schaltung ist grösser als die Induktivität jeder einzelnen Spule in der Schaltung.
Die Induktivität der Schaltung ist kleiner als die Induktivität jeder einzelnen Spule in der Schaltung.
Weil die Spannungsmessgeräte an den gleichen Punkten angeschlossen sind, müssen sie zu jedem Zeitpunkt auch die gleiche elektrische Spannung anzeigen. Es gilt also \(U_1(t) = U_2(t)\).
Weil es sich um eine geschlossene Leiterschleife handelt, muss die Summe der elektrischen Spannungen zu jedem Zeitpunkt Null sein. Es gilt also \(U_1(t) + U_2(t) = 0\).
Nach dem Induktionsgesetz gilt \(U_1(t) + U_2(t) = \dotΦ_B(t)\).
Steigt \(Φ_B(t)\) mit der Zeit an, dann fliesst in der Leiterschleife ein elektrischer Strom im Gegenuhrzeigersinn.
Fällt \(Φ_B(t)\) mit der Zeit ab, dann fliesst in der Leiterschleife ein elektrischer Strom im Gegenuhrzeigersinn.
Es gilt \(U_2/U_1 = R_2/R_1\).
Für gute elektrische Leiter gilt \(ε_r ≫ 1\).
\(ε_r \)hat die gleiche Masseinheit wie \(ε_0\).
Bringt man das Dielektrikum in ein statisches, elektrisches Feld, dann steigt die elektrische Feldstärke E um den Faktor \(ε_r \).
In Luft gilt \(ε_r ≈ 1.00\).
Für die meisten Materialien gilt \(0 < ε_r ≤ 1\).
Innerhalb des Dielektrikums gelten die gleichen Gesetze der Elektrostatik wie im Vakuum, wenn man in sämtlichen Formeln \(ε_0 \)durch \(ε = ε_0 · ε_r\) ersetzt.
Für gute elektrische Leiter gilt \(µ_r ≫ 1\).
\(µ_r \)hat die gleiche Masseinheit wie \(µ_0\).
Bringt man das Material in ein statisches, magnetisches Feld, dann steigt die magnetische Feldstärke B um den Faktor \(µ_r \).
In Luft gilt \(µ_r ≈ 0.00\)
