• Wrong document? Swap it for free
  • Written by students who passed
  • Immediately available after payment
  • Read online or as PDF
Sell
Where do you study
Your language
Document preview thumbnail
Preview 5 out of 36 pages
Class notes

Experimentalphysik 2 (Elektromagnetismus) - Skript / Mitschrift

Document preview thumbnail
Preview 5 out of 36 pages

Umfangreiche Vorlesungsmitschrift für Experimentalphysik 2 mit nützlichen Hinweisen, Grafiken und ausführlichen Beschreibungen. Das Skript enthält alle relevanten Formeln zu den Themen des 2. Semesters im Physik Studium: 1. Elektrostatik 2. Elektrischer Strom 3. Magnetostatik 4. Relativitätstheorie 5. Zeitabhängige Felder 6. Erzeugung von Wechselströmen 7. Elektromagnetische Schwingungen 8. Elektromagnetische Wellen

Content preview

EXPERIMENTAL
PHYSIK 2


Technische Universität München
Physik B.Sc.

,1. Elektrostatik
# >0 FO

1 1 Elektrische
Ladungen
.
= -


>
# + E = Et
-


ERHALTUNG :
Die
Gesamtmenge der in einem Prozess erzeugten Ladung ist Null .
Stund
Konvention




ABSTOBUNG :
Gleiche
Ladungen stoßen sich ab




#Home sind
Lektrisch neutral (Moleküle wie HO sind v .
U innerlich
polar
O
Ladung wird
übertragen Ladun
G
wird
polarisiert kein Kontakt

↓



durch AUFLADEN (Kontakt durch INFLUENE


durch
Colombsches Gesetz


#
S


#chungskraft
vgh .




Gravitations- Ladungen
gesetz

mit [5]
=
1= und
q
=
ne


Verhältnis zwischen FaundFc mit C =
As ;
N = , v = Jc
;
F =


=Ge 1039 Mp
.



ME
elektrizitätskonstante
Eo 854 70As' keg = 8 .
....
"

m
3




Elementarladung10-19C
F

. Fa kann
vernachlässigt werden bei der
1 6021 e = ....

teilchen
,




Betrachtung vo n Elementar




.2
1 Das elektrische Feld Er) : von Q zu
Punktladung a

bei
Coulombwechselwirkun
Ladungen Das elektrische Feld
mehreren E beschreibt
9



·
den Zustand des Raumes ,
der

durch ein
Syste vo n
Punktladungen
hervorgerufen wird .


F E
9.
=




(r)
= =
=
Summe der E-Felder aller
Teilladungen
mit [E] =
* = = = r




im Volumen
Kontinuierliche
Ladungsverteilung

der
in
Raumladungsdichte
ninladungsdichter
por




Sc ↳ #
↳
#
Gesamtladungs
geladene
Platte
L
Gesamtladung
-
ge-


Q
↳
=

Excr) de
Gesamtladung -




Schade
= SdV =

,#
Feldlinien 1
Ei
Kraft wirkt radial DIPOL

#70
Qt Q
- in
Richtung einer
-- Probeladung
~ -

9
(! )
positiver Festladung
# -

>


senkrecht auf der
stehen immer geladenen Oberfläche E )
= (F)

LADUNGSRING Q
Gesamtladung verteilt auf Esta
-




mit
Linienladungsdichte 1 = Q/25




# ↳
E azys
de

dE
=
=
dEX hebt sich für alle de
Symetriegründen auf
aus




für a : E = aus
großer Entfernung verhält
*
sich
Ladungsring
wie eine
Punktladung
GELADENE SCHEIBE Flächenladungsdichte = PLATTENKONDENSATOR
und dQ =
Gastr .




dr

Coloumb-Wechselwirkung
- zwischen und dQ
9

dE =

A sind



For ER2 --2f über a = 0 ...: h =
d .




cos 2 ,
E
h

=
r
=
.




tana ;
S




.
const

=K

Wird Volumen innerhalb eines elektrischen Felds gebracht , erzeugt dieses
ein

durch Influenz und
Gegenladungen kompensiert somit das elektr Feld .




immeren des Volumens


Elektrischer Fluß -




Übertragung
einem
des
Punkt
elektrischen Kraftfeldes
zum anderen
vo n




F
⑧
dE G ESAMT FLUSS Feldlinien

=
an



(Ed
.




dA =
Ex dA
durch eine Fläche A

Fe ( [Bel] m2
-
mit N .
dA
= .




=




mit dA =
r2dS2 durchebene Flache
:
/EllAlcosO
e ExA
= =




= (dr =
mum
WivE
=E So
Gauß
=




Satz von Ed = Jar =
Tes
↓


Die Differenz aus
Durchkossene
der Anzahl der auf abesamtladung
Fläche



His ~ 55 e
eine Ober fläche verlassenden und d e r
= =


eintretenden Feldlinien ist
Elektrische
i n Sie


propotional zu der vo n



eingeschlossenen Gesamtladung
der Fläche

Flussdickte :

,.3
1 Elektrostatisches Potential -




potentielle Energie pro Ladungseinheit



Edi i Ecr)
Ein elektrisches Feld
W =
dr
g
=

verrichtet Arbeit ,
indem

es die Positive Ladung
vo n Punkt A nach B Betrachten im Feld vo n Q : Das elektr Feld ist Konservativ !
g
.




verschiebt .
(d k. .
das
Integral ist
negunabhängig)


(
= Er) =
- >
-




T > Tz Definition :
di




Elektr .

Energie einer Ladung Sendliche Potentialdifferenz
DD =
Po-0 =




-Edr
Ex
Zwischen zwei Punkten
P(r) 9 = .




Für Feldstärke E
homogen
:




# L
UBA Pa -




0x =
- Eds
#BA
=




E-d = -




mit d BA
Die
=




Potential differenz !
Spannung ist



Potentialdifferenz
=
(E] =

- =
[U] V = 7 m
=



E
=> =




dd
=




= -Ed




Energieeinheit 1eV-Energie , die ein
2-gewinnt ,
wenn es die Potential differenz von
1V durchläuft
1ev =
1, 6 .




10-19] (siehe
Umrechnungen in der Formelsammlung)




-ECr) =alles
Poisson-Gleichung
I I
-
() =




= lace-Gleichung
- for 9 =
0
Ladungsfreier Raum : Xp = 0 !




T




s
HOHLRUGEL
Äquipotentialflächen
I
Es
stehen normal/senkrecht
auf den Feldlinien

E(r)
-




+
2e


Wir
+ +



Mit PCr) =
const
außen (R )
.
:




=T Ed


#
Potential :
P(r) =
Yateor
außerhalb r > R : E(r) =

EP(r)
innerhalb < R : SEdA =
0 /Ed =
const
PLATTENKONDENSATOR
;



= E =
0 und D = const




#EdA2EA
( .




Edv =

/S av Referenzpotential =
R : D =
Q/IEoR

Das gilt auch für eine leitende
Gaußsches Gesetz=
(d) !
Vollkugel Alle Ladungen
Ran d.... am


↳ da sonst Ladungen
nicht
leitfähig ,

an der Oberfläche

, VOLLKUGEL- homogene Ladungsverteilung
=Erz
#
I =Re zur außerhalb a


Eli for innerhalb <R
q
=
yv =
a +



= = =ri er
E
außer :
Da Er) dr rar
=




Potential

innen :
D := (ECr) do =

Jors dr =
Preferenze = -
mit Dres =
3Q/EEoR


LINIENLADUNG mit
Linienladungsdichte 1 :
Q/L ;

Fluß durch Zylinder Mankl r > R




D
mit &EdA =
IEl .




zur-L

= r
und
[Eav = (1dL = AL




1 4 .




Multipole E
=
=

-Ep(r) =
-5 (
(F)
Der elektrische Dipol (3 5 (5 . 1 p .
.




+
o




mit (.) p und 5(s) = = -




F
=
o
=>
E(r) - so (- F . )
=
=




Ers (3/picoso
X -

mit
Diploment a e
Ecr) =
-




p)




F
Drehmoment M
= x E Max Epot bei ThE
sis pie bei ↑E
-




amung min Epot
=
[F =
⑧



rot
-1) El -J E
=
. cost = .




·
F QE(r) QE(F d) Ausrichtung
+
=>
-

=
+




~ -



QE(r) +
Q[E(r) + E(r)] Ein
Richtung der Feldlinien)

und
Anziehung
= QE =

(p . )E




#
Multipol entwicklung Beispiel : H20
2
Dipole Pges = E + P2



o
-
Mit 6 152 10-30 Cr
p
= .




,




Monopol +
Dipolen-Quadropol = 1
,
84D
(Debyel
t 00
0 Qgesart 0 kein Monopol
3
= =
-

+ +

⑦
-
Pre Dar Da s



Sladungsdichte Beispiel0 CO2 :




Pges 0 kein
Dipol
D
=




↑ E kein Mon eine
1
Armstrong =
17 =
10 m

Connected book
 image
Wolfgang Demtroeder Experimentalphysik 2
Publisher: Unknown ISBN: 9783662557891 Edition: 7

Document information

Study
Uploaded on
April 11, 2021
File latest updated on
June 17, 2025
Number of pages
36
Written in
2020/2021
Type
Class notes
Professor(s)
Prof. kienberger
Contains
All classes
$8.64

Wrong document? Swap it for free Within 14 days of purchase and before downloading, you can choose a different document. You can simply spend the amount again.
Written by students who passed
Immediately available after payment
Read online or as PDF

Seller avatar
Reputation scores are based on the amount of documents a seller has sold for a fee and the reviews they have received for those documents. There are three levels: Bronze, Silver and Gold. The better the reputation, the more your can rely on the quality of the sellers work.
AdelinaB
4.3
(9)
Sold
65
Followers
29
Items
35
Last sold
3 months ago


Reviews from verified buyers




Why students choose Stuvia

Created by fellow students, verified by reviews

Quality you can trust: written by students who passed their tests and reviewed by others who've used these notes.

Didn't get what you expected? Choose another document

No worries! You can instantly pick a different document that better fits what you're looking for.

Pay as you like, start learning right away

No subscription, no commitments. Pay the way you're used to via credit card and download your PDF document instantly.

Student with book image

“Bought, downloaded, and aced it. It really can be that simple.”

Alisha Student

Working on your references?

Create accurate citations in APA, MLA and Harvard with our free citation generator.

Working on your references?

Frequently asked questions