Quelle: Dorn-Bader: Physik - Kursstufe
Übersicht
1 Newton = 1 kg·m/s2=Kraft, die in 1 s die Masse 1kg um
1 Newton ist die Kraft, die 1 kg die Beschleunigung von 1m/s2 erteilt.
Arbeit=Kraft·Weg W=F·h Joule=Newton·Meter J=Nm
Hubarbeit WH=F•h=m•g•h mit g= 9,81 m/s2.
Merke: Spannung=Arbeit/Ladung U=EEl/Q.
1 V (Volt)=1J/C=1Nm/As.
Feldstärke E=F/q= Kraft pro Ladung.
[E]=N/C
Da U=W/q=F·d/q, folgt U=E·d und [E]=N/C=V/m
Influenz=Ladungen verschieben sich im Leiter im elektrischen Feld
Polarisation=Ladungen verschieben sich im Isolator nur in den Atomen
Elektrische Feldstärke E = Kraft F pro Ladung q ⇒ F=E·q
Spannung U = Arbeit W (oder EEl) pro Ladung q⇒ W=U·q und U=E·d (d=Weg)
Kapazität eines Kondensators: C=Q/U=Ladung pro Spannung.
Einheit der Kapazität C ist F=Farad=C/V=Coulomb pro Volt
EEl=1/2Q2/C =1/2C·U2 (Q=Ladung C=Kapazität)
1.9 Auf- und Entladen eines Kondensatorse=1,602·10-19C
1.11 Geladene Teilchen im elektischen FeldDie Lorentzkraft FL=q·v·B (v senkrecht zu B) auf ein elektrische Teilchen mit der Ladung q wirkt
senkrecht Bewegungsrichtung v und senkrecht zur magnetischen Flussdichte B.
Beispiel: q=2C, v=3m/s und B=5N/Am. Mit C=As folgt:
FL=2C·3m/s·5Ns/Cm=30N.
μ0=1,257·10-6·Vs/Am
μ0ε0=1/c2
1030=1000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 Elektronen haben die Masse von 1kg.
2.8 Massenspektrometer mit GeschwindigkeitsfilternWird ein elektrischer Leiter mit d=5m in einem Magnetfeld senkrecht zu den magnetischen Feldlinien bewegt, so wird eine Spannung in dem Leiter induziert. Uind=B·v·d Zum Beispiel: B=2T=2Vs/m2 (T=Tesla), v=3m/s und d=5m ⇒ Uind=2Vs/m2·3m/s·5m=30V.
3.2 Induktion in Leiterschleifenf=1/T (f=Frequenz T=Periodendauer)
4.2 Feder-Masse-Pendel induktivF=D·x (D=Federkonstante) T=2π√m/D
4.3 Feder-Masse-Pendel deduktiv