ExPhy 2 Quizlet

Elektron

Ein subatomares Teilchen mit negativer elektrischer Ladung, das in Atomen um den Atomkern kreist.

Magnetit

Ein natürlich vorkommendes Mineral, das Eisenoxid enthält und magnetische Eigenschaften aufweist.

Elektrische Kraft

Die Kraft, die zwischen elektrisch geladenen Objekten wirkt, abhängig von der Größe der Ladungen und dem Abstand zwischen ihnen.

Magnetische Kraft

Die Kraft, die zwischen magnetischen Materialien oder bewegten elektrischen Ladungen wirkt.

Leiter

Materialien, die Elektrizität gut leiten, weil sie freie Elektronen haben, die sich bewegen können.

Drachenexperiment

Ein historisches Experiment, bei dem ein Drachen verwendet wurde, um elektrische Ladungen in den Wolken zu sammeln.

Ladungstrennung

Der Prozess, bei dem positive und negative Ladungen in einem Material getrennt werden, oft durch Reibung.

Batterie

Ein Gerät, das chemische Energie in elektrische Energie umwandelt, um einen Stromkreis zu versorgen.

Spannung

Der Unterschied im elektrischen Potential zwischen zwei Punkten, der den Fluss von Elektrizität antreibt.

Widerstand

Die Eigenschaft eines Materials, die den Fluss von elektrischem Strom behindert, gemessen in Ohm.

Magnetfeld

Ein unsichtbares Feld, das von magnetischen Materialien oder elektrischen Strömen erzeugt wird und die Richtung und Stärke der magnetischen Kraft beschreibt.

Induktionsgesetz

Ein Prinzip, das beschreibt, wie ein sich änderndes Magnetfeld in einem Leiter eine elektrische Spannung erzeugt.

Elektromagnet

Ein Magnet, dessen magnetische Eigenschaften durch elektrischen Strom erzeugt werden.

Telegraph

Ein Kommunikationssystem, das elektrische Signale über Drähte sendet, um Nachrichten zu übertragen.

Maxwellsche Gesetze

Eine Gruppe von vier Gleichungen, die die Grundlagen der Elektrodynamik und das Verhalten elektrischer und magnetischer Felder beschreiben.

Radiowellen

Eine Form elektromagnetischer Strahlung, die zur drahtlosen Kommunikation verwendet wird.

Ladung

Eine physikalische Eigenschaft von Materie, die die Wechselwirkungen zwischen elektrisch geladenen Teilchen bestimmt.

Coulomb

Die Einheit der elektrischen Ladung im Internationalen Einheitensystem (SI), definiert als die Menge an Ladung, die durch einen Strom von einem Ampere in einer Sekunde transportiert wird.

Elementarladung

Die kleinste beobachtete Menge elektrischer Ladung, die von einem Elektron oder Proton getragen wird.

Ladungsquantisierung

Das Prinzip, dass elektrische Ladung nur in diskreten Einheiten, die Vielfache der Elementarladung sind, existiert.

Ladungserhaltung

Das Prinzip, dass die Gesamtladung in einem geschlossenen System konstant bleibt und nicht verloren gehen kann.

Strom

Die Größe, die die Ladungsänderung pro Zeit beschreibt und in Ampère gemessen wird.

Coulomb-Kraft

Die Kraft, die zwischen zwei punktförmigen elektrischen Ladungen wirkt, abhängig von der Größe der Ladungen und dem Abstand zwischen ihnen.

Dielektrizitätskonstante des Vakuums

Eine physikalische Konstante, die die Fähigkeit des Vakuums beschreibt, elektrische Felder zu beeinflussen, mit einem Wert von etwa 8.854 x 10^-12 F/m.

Einheitsvektor

Ein Vektor mit einer Länge von 1, der die Richtung einer Kraft oder eines Abstands beschreibt.

Gravitationskonstante

Eine Konstante, die die Stärke der gravitativen Anziehung zwischen zwei Massen beschreibt, mit einem Wert von etwa 6.67430 x 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2.

Ampère

Die SI-Einheit für elektrischen Strom, definiert als der Fluss von einem Coulomb pro Sekunde.

Newton

Die SI-Einheit für Kraft, definiert als die Kraft, die benötigt wird, um eine Masse von einem Kilogramm mit einer Beschleunigung von einem Meter pro Quadratsekunde zu bewegen.

Volt

Die SI-Einheit für elektrische Spannung, definiert als die Differenz des elektrischen Potentials zwischen zwei Punkten, wenn ein Strom von einem Ampère durch einen Widerstand von einem Ohm fließt.

Arbeit

Die Energie, die benötigt wird, um eine Kraft über eine bestimmte Strecke zu bewegen, gemessen in Joule.

Coulomb's Law

The principle that describes the force between two point charges, which depends on the magnitude and sign of the charges and the distance between them.

Electric Field

A physical quantity that represents the force per unit charge experienced by a test charge placed in the field, created by other charges.

Point Charge

An idealized model of a charged object that has negligible size compared to the distances involved in the electric field.

Superposition Principle

The principle stating that the total electric field created by multiple charges is the vector sum of the electric fields created by each individual charge.

Electric Field Lines

Imaginary lines used to represent the direction and strength of an electric field, where the density of lines indicates the strength of the field.

Probeladung (Test Charge)

A small charge used to measure the electric field at a point without significantly disturbing the field itself.

Electric Field Strength

The magnitude of the electric field at a point, measured in Newtons per Coulomb (N/C) or Volts per meter (V/m).

Vector Quantity

A quantity that has both magnitude and direction, such as force or electric field.

Coulomb's Constant

A proportionality constant in Coulomb's law, denoted as 1/(4πε₀), which quantifies the strength of the electric force between charges.

Continuous Charge Distribution

A model used to describe charge distributions that are spread over a volume, surface, or line, rather than concentrated at discrete points.

Raumladungsdichte

Die Menge an elektrischer Ladung pro Volumeneinheit, die in einem bestimmten Raum verteilt ist.

Flächenladungsdichte

Die Menge an elektrischer Ladung pro Flächeneinheit, die auf einer Oberfläche verteilt ist.

Coulombkraft

Die Kraft, die zwischen zwei elektrischen Ladungen wirkt und proportional zu den Produkt ihrer Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen ist.

Elektrisches Feld

Ein physikalisches Feld, das die Kraft beschreibt, die auf eine Probeladung in einem bestimmten Punkt wirkt.

Potentielle Energie

Die Arbeit, die erforderlich ist, um eine Probeladung von einem Referenzpunkt zu einem bestimmten Punkt im elektrischen Feld zu bewegen.

Potential

Die potentielle Energie pro Einheit Probeladung an einem bestimmten Punkt im elektrischen Feld.

Integral

Ein mathematisches Verfahren zur Berechnung der Fläche unter einer Kurve, das in der Physik häufig verwendet wird, um Summen über kontinuierliche Verteilungen zu ersetzen.

Ladungsverteilung

Die Anordnung von elektrischen Ladungen in einem bestimmten Raum, die die Eigenschaften des elektrischen Feldes beeinflusst.

Probeladung

Eine hypothetische Ladung, die verwendet wird, um die Eigenschaften eines elektrischen Feldes zu messen, ohne das Feld selbst zu beeinflussen.

Referenzpunkt

Ein festgelegter Punkt im Raum, an dem die potentielle Energie als Null definiert ist, um die Berechnung der potentiellen Energie an anderen Punkten zu erleichtern.

Potential Difference

The work done per unit charge in moving a charge between two points in an electric field.

Electric Potential Energy

The energy stored due to the position of a charge in an electric field.

Electric Potential

The amount of electric potential energy per unit charge at a point in an electric field.

Nabla Operator

A vector differential operator used to denote the gradient, divergence, and curl in vector calculus.

Work Done by Electric Field

The energy transferred when a charge moves through an electric field, calculated as the integral of the electric field along the path.

Charge Density

The amount of electric charge per unit volume in a given region of space.

Closed Path Integral

An integral taken over a closed loop, used to determine the work done by a field along that path.

Electrostatics

The study of electric charges at rest and the forces and fields associated with them.

Zirkulationsfreiheit

The property of a field where the line integral around any closed path is zero, indicating that the field is conservative.

Reference Distance

A chosen distance at which the potential energy is defined to be zero, often taken as infinity.

Wirbelfeld

Ein Feld, das durch die Rotation eines Vektorfeldes entsteht und in der Elektrodynamik mit der Änderung eines Magnetfeldes in Verbindung steht.

Stokes'scher Satz

Ein mathematischer Satz, der eine Beziehung zwischen dem Linienintegral eines Vektorfeldes entlang einer geschlossenen Kurve und dem Flächenintegral des Rotationsfeldes über die von dieser Kurve umschlossene Fläche beschreibt.

Rotationsfeld

Ein Vektorfeld, das die lokale Rotation eines anderen Vektorfeldes beschreibt und in der Elektrodynamik eine wichtige Rolle spielt.

Gauß'scher Satz

Ein fundamentales Prinzip der Elektrostatik, das den Zusammenhang zwischen dem elektrischen Fluss durch eine geschlossene Fläche und der eingeschlossenen elektrischen Ladung beschreibt.

Elektrischer Fluss

Ein Maß für die Anzahl der elektrischen Feldlinien, die durch eine gegebene Fläche hindurchtreten, und wird als Integral des elektrischen Feldes über die Fläche definiert.

Flächenintegral

Ein Integral, das die Summe eines Skalarfeldes oder Vektorfeldes über eine Fläche beschreibt, oft verwendet zur Berechnung des Flusses.

Punktladung

Eine ideale elektrische Ladung, die als unendlich klein betrachtet wird und in der Elektrostatik als Quelle eines elektrischen Feldes dient.

Dielektrizitätskonstante

Eine physikalische Konstante, die die Fähigkeit eines Materials beschreibt, elektrische Felder zu beeinflussen und die Kapazität von Kondensatoren zu bestimmen.

Feldlinien

Darstellungen eines elektrischen oder magnetischen Feldes, die die Richtung und Stärke des Feldes durch Linien zeigen, deren Dichte die Feldstärke angibt.

Symmetrie

Ein Konzept, das besagt, dass physikalische Eigenschaften unter bestimmten Transformationen unverändert bleiben.

Homogene Ladungsdichte

Eine gleichmäßige Verteilung von elektrischer Ladung über eine Fläche oder Volumen.

E-Feld

Ein Vektorfeld, das die Kraft beschreibt, die auf eine positive Testladung in einem elektrischen Feld wirkt.

Schließende Fläche

Eine geschlossene geometrische Form, die eine bestimmte Region im Raum umschließt.

Additivität der elektrischen Felder

Das Prinzip, dass die Gesamtfeldstärke an einem Punkt die vektorielle Summe der Feldstärken aller einzelnen Ladungen ist.

Plattenkondensator

Ein elektrisches Bauelement, das aus zwei parallelen, gegenüberliegenden Platten besteht, die durch einen Isolator getrennt sind und elektrische Energie speichern.

Ladungsdichte

Die Menge an elektrischer Ladung pro Flächeneinheit, die auf einer Oberfläche verteilt ist.

Kapazität

Ein Maß für die Fähigkeit eines Kondensators, elektrische Ladung zu speichern, definiert als das Verhältnis von gespeicherter Ladung zur Potentialdifferenz.

E-Feld (elektrisches Feld)

Ein physikalisches Feld, das die Kraft beschreibt, die auf eine elektrische Ladung in einem bestimmten Punkt wirkt.

Gaußscher Satz

Ein fundamentales Gesetz der Elektrostatik, das den Zusammenhang zwischen der elektrischen Feldstärke und der eingeschlossenen Ladung beschreibt.

Potentialdifferenz

Der Unterschied im elektrischen Potential zwischen zwei Punkten, der die Arbeit beschreibt, die benötigt wird, um eine Einheit positiver Ladung von einem Punkt zum anderen zu bewegen.

Homogen geladene Kugel

Eine Kugel, deren gesamte Volumenladung gleichmäßig verteilt ist, sodass die Raumladungsdichte konstant bleibt.

Symmetrie im elektrischen Feld

Die Eigenschaft eines elektrischen Feldes, dass es in bestimmten geometrischen Anordnungen (wie Kugeln oder Platten) gleichmäßig oder radial verteilt ist.

Gaußsche Fläche

Eine geschlossene Fläche, die zur Anwendung des Gaußschen Satzes verwendet wird, um das elektrische Feld zu analysieren.

Innere und äußere Felder

Das elektrische Feld innerhalb einer geladenen Kugel verhält sich anders als das Feld außerhalb, wobei das innere Feld linear ansteigt und das äußere Feld dem einer Punktladung ähnelt.

Maxwell's Equations

A set of four fundamental equations in electromagnetism that describe how electric and magnetic fields interact and propagate.

Electric Field (E)

A vector field surrounding electric charges that exerts force on other charges within the field.

Gauss's Law

A law stating that the electric flux through a closed surface is proportional to the charge enclosed by that surface.

Divergence

A mathematical operator that measures the magnitude of a field's source or sink at a given point, indicating how much the field spreads out from or converges into that point.

Electric Potential (φ)

The amount of electric potential energy per unit charge at a point in an electric field, often represented as a scalar quantity.

Poisson's Equation

A partial differential equation that relates the Laplacian of the electric potential to the charge density in a region.

Laplace Operator (∆)

A second-order differential operator that calculates the divergence of the gradient of a function, often used in physics to describe spatial properties.

Influence (Electrostatics)

The redistribution of electric charges within a conductor when exposed to an external electric field, resulting in surface charge separation.

Electrostatic Shielding

The phenomenon where a conductor placed in an external electric field prevents the field from penetrating its interior, resulting in zero electric field inside.

Surface Charge Density

The amount of electric charge per unit area on the surface of a conductor, which can affect the electric field around it.

Gradient

A vector operator that represents the rate and direction of change of a scalar field, often used to describe how electric potential changes in space.

Electric Flux

A measure of the quantity of electric field passing through a given surface, proportional to the number of electric field lines crossing that surface.

Conservative Field

A vector field in which the work done in moving a charge between two points is independent of the path taken.

Electromagnetic Induction

The process by which a changing magnetic field induces an electric current in a conductor.

Oberflächenladungsdichte

Die Menge an elektrischer Ladung pro Flächeneinheit auf der Oberfläche eines Leiters.

Hohlraum im Leiter

Ein leerer Raum innerhalb eines Leiters, in dem das elektrische Feld null ist.