Elektrizitätslehre

Definition: Die Elektrizitätslehre beschäftigt sich mit den elektrischen und magnetischen Erscheinungen. Sie beschriebt den Zusammenhalt der Materie (Atom- und Molekülbau, Festigkeit, Reibung..), und ist verantwortlich für viele technische Errungenschaften des letzten Jahrhunderts (Elektromotoren, Elektronik, Nachrichtentechnik..).

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Elektrische Feldstärke

Die elektrische Kraftwirkung in der Umgebung von Ladungen wird durch die elektrische Feldstärke beschrieben.

elektrische Feldstärke
E-Feld und Potential

Der Zusammenhang zwischen dem elektrischen Feld und dem elektrischen Potential wird anhand einiger Beispiele illustriert

E-Feld und Potential
Potentiale ausgewählter Ladungsverteilungen

Die elektrischen Potentiale von Punktladung (Monopol), Dipol und Quadrupol werden dargestellt.

Monopol, Dipol, Quadrupol
Dipolkräfte zwischen Materiebausteinen

Simulation der Bildung einer Hydrathülle um ein in Wasser gelöstes Ion.

Na in Wasser
Kirchhoff'sche Gesetze

Mit den Kirchhoff'schen Regeln kann man elektrische Schaltungen analysieren, wenn die Strom-Spannungskennlinien der einzelnen Elemente bekannt sind (bei ohm'schen Widerständen speziell einfach: U=RI). Die Gesetze gelten für Momentanwerte von Strömen und Spannungen und können zB auch auf Wechselstromkreise angewendet werden.

Kirchhoff'sche Gesetze
Biot-Savart Gesetz

Dieses Gesetz erlaubt die Berechnung von Magnetfeldern in der Nähe von stromdurchflossenen Leitern. Berechnungsbeispiele für Helmholtzspulen werden gezeigt.

Biot-Savard
LC Schwingkreis

Eine Animation der elektrischen Vorgänge beim schwingenden LC Kreis.

LC
Hertz'scher Dipol

Ladungen in einem kurzen geraden Leiterstück können wie bei einem Schwingkreis hin und her oszillieren. Bei genügend hoher Frequenz werden elektromagnetische Wellen abgesendet.

Hertz'schwer Dipol

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