Elektrische Kraftfelder
Jetzt wissen wir, wie elektrische Ladungen miteinander wechselwirken und können die Konzepte Elektrisches Kraftfeld und Feldlinien behandeln.
Diese Ausdrücke habe ich schon mal gehört, aber ich bin nicht sicher, dass ich sie wirklich verstehe. In jeder Folge von "Raumschiff Enterprise" scheint irgendein "Kraftfeld" vorzukommen; das ist wie eine unsichtbare und undurchdringliche Wand. Ist das wirklich, was mit Kraftfeld gemeint ist?
Nicht ganz. In der Physik ist ein Kraftfeld eine Methode, die Wirkungen, die elektrische Ladungen aufeinander haben, zu veranschaulichen. Anstatt über die Kraft zu reden, die eine positive (+) Ladung auf ein Elektron ausübt, können wir sagen, dass diese Ladung im leeren Raum um sich herum ein "Kraftfeld" erzeugt. Ein Elektron, das irgendwo in diesem Kraftfeld platziert wird, wird in Richtung der positiven Ladung gezogen; eine positive Ladung an der gleichen Stelle wird abgestoßen.
Setz mal mit der Maus "Testelektronen" ab, um zu sehen, in welche Richtung das Feld zeigt und wie stark es ist; die Linie zeigt in die Richtung, in die das Elektron sich bewegen würde, wenn es vorher in Ruhe war. Die Länge der Linie gibt dir die Stärke der Kraft an diesem Ort. Wenn du die "R"-Taste drückst, setzt der Computer einige Elektronen an zufälligen Orten ab.
Klicke, um ein Elektron zu platzieren. Klicke und ziehe, um ganz viele abzusetzen.
Drücke die Löschtaste, um neu anzufangen. Drücke 'R', um einen ganzen Haufen Elektronen zufällig anzuordnen. Drücke 'L', um das ganze Kraftfeld zu sehen.
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O.k., Ich weiß jetzt, was ein Kraftfeld ist (obwohl es nicht so einfach ist, sich ein Kraftfeld als eine Eigenschaft des leeren Raumes vorzustellen). Was ist eine "Feldlinie"?
Man kann Feldlinien sichtbar machen, wenn man sich an vielen Orten die Kräfte anschaut, die vom Feld erzeugt werden; stell dir vor, du würdest die Linien von all den Elektronen verbinden, die du oben eingesetzt hast. Drücke "L," und der Computer zeigt dir das Muster, das von all diesen verbundenen Linien erzeugt wird. Diese Linien werden "Feldlinien" genannt. Kraftlinien, die an der großen + Ladung "entspringen", "enden" in der großen - Ladung, sodass diese beiden Ladungen durch Feldlinien "verbunden" sind.
