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Kugel eines Bandgenerators
AFB IIm Praktikum wird die Metallkugel eines Bandgenerators positiv aufgeladen. Die Ladung verteilt sich gleichmäßig auf der Kugeloberfläche und verändert den Raum um die Kugel: Dort herrscht ein elektrisches Feld (Material M1).
M1Bandgenerator — Aufbau
Das Band transportiert laufend Ladung auf die Kugel. Sie verteilt sich gleichmäßig auf der Kugeloberfläche — der Raum um die Kugel wird dadurch verändert.
- Nennen Sie vier Regeln, die jedes physikalisch zulässige Feldlinienbild erfüllt.
- Beschreiben Sie das Feldlinienbild im Außenraum der geladenen Kugel. Gehen Sie dabei auch darauf ein, wie sich die Stärke des Feldes mit wachsendem Abstand von der Kugel ändert und woran man dies im Feldlinienbild erkennt.
Hinweis zu Aufgabe a)
Die vier Regeln betreffen: Anfang und Ende der Linien, die Bedeutung der Pfeilrichtung, die Eindeutigkeit der Feldrichtung und die Bedeutung der Liniendichte.Beim Operator „Nennen“ genügen knappe, vollständige Aussagen — Begründungen sind hier nicht gefordert.
Hinweis zu Aufgabe b)
Nach außen wirkt die gleichmäßig geladene Kugel wie eine Punktladung in ihrem Mittelpunkt. Überlege, auf welche Fläche sich dieselbe Anzahl von Feldlinien in wachsendem Abstand verteilt.„Beschreiben“ verlangt eine strukturierte Wiedergabe — Verlauf, Richtung und Dichte der Linien gehören dazu.