Plotter des elektrischen Feldes von Punktladungen
Wir
betrachten eine Anzahl
von Ladungen, die ein bestimmtes elektrostatisches Feld im Raum
erzeugen. Mit
diesem Applet können wir die Eigenschaften des
Feldes dieser Ladungen an beliebigen Punkten auf dem Zeichenblatt
untersuchen.
Das
Applet besteht aus 5 Bildern, die mit dem Regler
"Bild" angewählt
werden:
1. Eingabe
mit Reglern: Die Zahl (6 maximal) der Ladungen
, ihre Positionen und jeweilige Stärke (zwischen -10 und +10)
werden über die
Regler für jede Ladung eingestellt. Das erzeugte elektrische
Feld kann man mit der
Probeladung q testen. Diese können
Sie
durch Ziehen mit der Maus an jeden Punkt des Zeichenblattes
verschieben. Der
Pfeil zeigt die Richtung der Feldstärke in diesem Punkt an.
Die entsprechende Größe
des Potentials φq, den Betrag der
Feldstärke Eq und die
Koordinate des Punktes Aq kann man oben rechts auf dem Zeichenblatt
ablesen.
2. Beschreibung
des erzeugten E-
Feldes mit rot-blauen Richtungsanzeigern.
3. Visualisierung
des erzeugten E- Potentialfeldes mit
Äquipotentiallinien. Mit Animation per Mausklick werden die
Äquipotentiallinien
farblich eingezeichnet. Mit der Probeladung kann man die Potentiale der
entsprechenden Linien bestimmen. Die weiße Linie entspricht
dem Potential: φq=0,
V.
4. Erzeugung
der Feldlinienbilder. Es werden die
Feldlinien in der Umgebung jeder Ladung gezeichnet.
Das ist eine Darstellung in der Näherung.
5. Es
werden Vektorfeld, Äquipotentiallinien und
Feldlinien zusammen dargestellt. Man
kann deutlich sehen, dass die Äquipotentiallinien senkrecht
zum elektrischen
Feld verlaufen und, dass das elektrische Feld immer vom
höheren zum niedrigeren
Potential verläuft.
© Roman Chijner, Heidelberg 2011 \ Gestaltungshilfe: Werner Knobloch, erstellt mit
GeoGebra-------------------------------------------------------------------------------------------
http://www.umtriebe.de