Elektrische Schwingungen und Wellen

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Elektrische Schwingungen und Wellen"

Transkript

1 Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde Sommersemester 2007 VL #4 am Vladimir Dyakonov Elektrische Schwingungen und Wellen Wechselströme Wechselstromgrößen und Wechselstromwiderstand LC Schwingkreis Leistung bei Wechselströme Elektromagnetische Wellen Hertzscher Dipol Elektromagnetisches Spektrum Wellenoptik Interferenz Beugung Polarisation

2 Einfache Harmonische Bewegung Zyklus Periode T t Auslenkung x = Acos θ = Acosωt Periode T: Zeit für einen kompletten Umlauf Frequenz v =/ T (Hz): die Anzahl der Umläufe pro Zeit 2π Kreisfrequenz ω= = 2πv T Wellen Eine Welle ist eine sich im Raum ausbreitende Störung Eine Welle transportiert Energie von einem Ort zum anderen 2

3 Wellen Longitudinale Wellen Störung in Ausbreitungsrichtung Wellen Transversale Wellen Störung quer zur Ausbreitungsrichtung 3

4 Harmonische Welle Definition des Profils Wellenfunktion ψ(x,t) t =0 = ψ(x) = A sin kx, (- sin kx ) Koordinatensubstitution x = x vt, v = Geschwindigkeit ψ(x) = f(x ) Wellenfunktion erhalten k = 2π/λ Wellenzahl. λ = 2π v /ω Wellenlänge A: Amplitude ψ(x,t)=asin(kx-kvt)=asin(kx-ωt) ϕ 0 : Anfangsphase Elektromagnetische Wellen bestehen aus einer Kombination von elektrischen und magnetischen Wellen: EMW ist eine ebene, linear polarisierte Welle, die sich in positiver x- Richtung ausbreitet. Die Vektoren der elektrischen Feldstärke (rot) sind parallel zur y-achse, die Vektoren der magnetischen Feldstärke (blau) parallel zur z-achse. 4

5 Elektromagnetische Welle ) E-Felder bauen sich zwischen zwei spannungsführenden Polen auf, so bei Kondensatoren. 2) B-Felder entstehen durch Induktion, beispielsweise in einem stromführenden Leiter oder einer Induktivität. Die Zusammenschaltung von Kapazität und Induktivität ist Schwingkreis. In einem Schwingkreis treten daher EM-Wellen auf. ω res = LC Hertz scher Dipol C und L werden immer kleiner gemacht, damit erhöht sich die Resonanzfrequenz! Extremfall: Ein Stück Leiter mit Länge l, wie groß wird die Resonanzfrequenz? Leiter: L = l L Induktivität = Länge x Induktivität/Länge C = l ε C Kapazität = Länge x Dielektrizitätskonstante der Umgebung x ω res Kapazität/Länge steigt mit Verkürzung des Dipols und hängt von Umgebung ab ω res = l ε r L'C' 5

6 E-Feld B-Feld B-Feld Feldverteilung L und C: Felder konzentriert auf Inneres der Spule bzw Kondensator außerhalb der Elemente Felder ~ 0 Hetzscher Dipol: Felder reichen weit nach außen Umgebung spürt Felder 6

7 Physikalisch anschaulich... Im Dipol schwingen Elektronen hin und her (anschaulich: wie Wasser in einer Badewanne hin- und herschwingen kann) und erzeugen durch die dabei auftretenden unterschiedlichen Ladungsdichten wechselnde elektrische Felder und durch die dabei auftretenden unterschiedlichen Stromstärken wechselnde magnetische Felder. Diese Wechselfelder breiten sich vom Dipol mit Lichtgeschwindigkeit in die Umgebung aus. Feldverteilung eines Dipols Die in der ersten Schwingungsperiode erzeugten E- und B-Felder breiten sich im Raum aus, dann wechseln die Vorzeichen und die äußeren Feldbereiche schnüren und koppeln sich ab (Seifenblase!) Energie wird abgestrahlt: Schwingkreis wird gedämpft 7

8 Zeitabhängige Verhältnisse am Dipol Dipol ist Schwingkreis: Elektrische Feldenergie wird in magnetische umgewandelt und umgekehrt Erzwungene Schwingung Ohmsche Verluste in Leiter und abgestrahlte Energie dämpfen Schwingkreis Aufrechterhaltung durch Wechselspannugsquelle 8

9 Hertzscher Dipol Nachweis von Strom Elektrischer Sender Optimaler Empfang, wenn Empfänger und Sender in Resonanz ω res = l ε r L'C' Sendedipol Erzwungene Schwingung Empfangsdipol Sendedipol f = 25MHz λ = c/f = 2.4m Wellenlänge Abstimmung über Länge Empfänger = Sender oder Dielektrizitätskonstante Hertzscher Dipol in Wasser Optimaler Empfang, wenn Empfänger und Sender in Resonanz ω res = l ε r L'C' Abstimmung über Länge: Optimum Länge Empfänger = Länge Sender Aber Länge hängt auch von Eigenschaften des umgebenden Medium ab: Wasser: ε r = 8 Verhältnis Dipollänge Luft : Dipollänge Wasser = : ε r = : 9 9

Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde. Sommersemester VL #42 am

Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde. Sommersemester VL #42 am Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde Sommersemester 2007 VL #42 am 11.07.2007 Vladimir Dyakonov Resonanz Damit vom Sender effektiv Energie abgestrahlt werden

Mehr

IV. Elektrizität und Magnetismus

IV. Elektrizität und Magnetismus IV. Elektrizität und Magnetismus IV.5 Elektromagnetische Wellen Physik für Mediziner 1 Elektromagnetische Wellen Physik für Mediziner 2 Wiederholung: Schwingkreis elektrische Feld im Kondensator wird periodisch

Mehr

Experimentalphysik II Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

Experimentalphysik II Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Experimentalphysik II Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Ferienkurs Sommersemester 2009 Martina Stadlmeier 10.09.2009 Inhaltsverzeichnis 1 Elektromagnetische Schwingungen 2 1.1 Energieumwandlung

Mehr

Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Größen des Wechselstromes u max U u t u Momentanwert u max Amplitude U Effektivwert T Periodendauer f Frequenz T Der Wechselstrom ist eine elektrische Schwingung.

Mehr

Einführung in die Physik

Einführung in die Physik Einführung in die Physik für Pharmazeuten und Biologen (PPh) Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik Übung : Vorlesung: Tutorials: Montags 13:15 bis 14 Uhr, Liebig-HS Montags 14:15 bis 15:45, Liebig HS Montags

Mehr

9 Periodische Bewegungen

9 Periodische Bewegungen Schwingungen Schwingung Zustand y wiederholt sich in bestimmten Zeitabständen Mit Schwingungsdauer (Periode, Periodendauer) T Welle Schwingung breitet sich im Raum aus Zustand y wiederholt sich in Raum

Mehr

20. Vorlesung. III Elektrizität und Magnetismus. 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen IV. Optik 22. Elektromagnetische Wellen (Fortsetzung)

20. Vorlesung. III Elektrizität und Magnetismus. 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen IV. Optik 22. Elektromagnetische Wellen (Fortsetzung) 20. Vorlesung III Elektrizität und Magnetismus 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen IV. Optik 22. Elektromagnetische Wellen (Fortsetzung) Versuche: Aluring (Nachtrag zur Lenzschen Regel, s.20)

Mehr

Vorlesung Physik für Pharmazeuten und Biologen

Vorlesung Physik für Pharmazeuten und Biologen Vorlesung Physik für Pharmazeuten und Biologen Schwingungen Mechanische Wellen Akustik Freier harmonischer Oszillator Beispiel: Das mathematische Pendel Bewegungsgleichung : d s mg sinϕ = m dt Näherung

Mehr

Elektromagnetische Schwingungen und elektromagnetische Wellen im Vakuum

Elektromagnetische Schwingungen und elektromagnetische Wellen im Vakuum TU München Experimentalphysik 2 Ferienkurs WS 08/09 Felicitas Thorne Elektromagnetische Schwingungen und elektromagnetische Wellen im Vakuum Freitag, 27. Februar 2009 Inhaltsverzeichnis 1 Der elektromagnetische

Mehr

Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik

Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik Vorlesung 6: Wechselstrom, ElektromagnetischeWellen, Wellenoptik, georg.steinbrueck@desy.de Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed georg.steinbrueck@desy.de 1 WS 2015/16

Mehr

Gekoppelte Schwingkreise verhalten sich wie gekoppelte mechanische Pendel

Gekoppelte Schwingkreise verhalten sich wie gekoppelte mechanische Pendel 1.3.8.5 Gekoppelte Schwingkreise verhalten sich wie gekoppelte mechanische Pendel Zwei induktiv gekoppelte LC-Kreise verhalten sich analog zu zwei gekoppelten Federn/Pendeln. Wie in der Mechanik kommt

Mehr

Ferienkurs Teil III Elektrodynamik

Ferienkurs Teil III Elektrodynamik Ferienkurs Teil III Elektrodynamik Michael Mittermair 27. August 2013 1 Inhaltsverzeichnis 1 Elektromagnetische Schwingungen 3 1.1 Wiederholung des Schwingkreises................ 3 1.2 der Hertz sche Dipol.......................

Mehr

SCHWINGUNGEN WELLEN. Schwingungen Resonanz Wellen elektrischer Schwingkreis elektromagnetische Wellen

SCHWINGUNGEN WELLEN. Schwingungen Resonanz Wellen elektrischer Schwingkreis elektromagnetische Wellen Physik für Pharmazeuten SCHWINGUNGEN WELLEN Schwingungen Resonanz elektrischer Schwingkreis elektromagnetische 51 5.1 Schwingungen Federpendel Auslenkung x, Masse m, Federkonstante k H d xt ( ) Bewegungsgleichung:

Mehr

Leistung bei Wechselströmen

Leistung bei Wechselströmen Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde Sommersemester 27 VL #4 am 6.7.27 Vladimir Dyakonov Leistung bei Wechselströmen I(t) I(t) Wechselspannung U Gleichspannung

Mehr

1. Klausur in K2 am

1. Klausur in K2 am Name: Punkte: Note: Ø: Kernfach Physik Abzüge für Darstellung: Rundung:. Klausur in K am 0.0. Achte auf die Darstellung und vergiss nicht Geg., Ges., Formeln, Einheiten, Rundung...! Angaben: Schallgeschwindigkeit

Mehr

12. Vorlesung. I Mechanik

12. Vorlesung. I Mechanik 12. Vorlesung I Mechanik 7. Schwingungen 8. Wellen transversale und longitudinale Wellen, Phasengeschwindigkeit, Dopplereffekt Superposition von Wellen 9. Schallwellen, Akustik Versuche: Wellenwanne: ebene

Mehr

Das Amperesche Gesetz Der Maxwellsche Verschiebungsstrom Magnetische Induktion Lenzsche Regel

Das Amperesche Gesetz Der Maxwellsche Verschiebungsstrom Magnetische Induktion Lenzsche Regel 11. Elektrodynamik 11.5.4 Das Amperesche Gesetz 11.5.5 Der Maxwellsche Verschiebungsstrom 11.5.6 Magnetische Induktion 11.5.7 Lenzsche Regel 11.6 Maxwellsche Gleichungen 11.7 Elektromagnetische Wellen

Mehr

6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 6 Elektroagnetische Schwingungen und Wellen Elektroagnetischer Schwingkreis Schaltung it Kondensator C und Induktivität L. Kondensator wird periodisch aufgeladen und entladen. Tabelle 6.1: Vergleich elektroagnetischer

Mehr

Projektarbeit: Bau eines Halbwellendipols als GSM-Antenne für 1.8 GHz.

Projektarbeit: Bau eines Halbwellendipols als GSM-Antenne für 1.8 GHz. Projektarbeit: Bau eines Halbwellendipols als GSM-Antenne für 1.8 GHz. Name: Mario Stieber Matr.Nr.: 184174 1. Theorie der Antenne Ausarbeitung: Mario Stieber 1.1 Der Dipol Die elektromagnetischen Verhältnisse

Mehr

WELLEN im VAKUUM. Kapitel 10. B t E = 0 E = B = 0 B. E = 1 c 2 2 E. B = 1 c 2 2 B

WELLEN im VAKUUM. Kapitel 10. B t E = 0 E = B = 0 B. E = 1 c 2 2 E. B = 1 c 2 2 B Kapitel 0 WELLE im VAKUUM In den Maxwell-Gleichungen erscheint eine Asymmetrie durch Ladungen, die Quellen des E-Feldes sind und durch freie Ströme, die Ursache für das B-Feld sind. Im Vakuum ist ρ und

Mehr

III. Elektrizität und Magnetismus Anhang zu 21. Wechselstrom: Hochspannungsleitung 22. Elektromagnetische Wellen

III. Elektrizität und Magnetismus Anhang zu 21. Wechselstrom: Hochspannungsleitung 22. Elektromagnetische Wellen 21. Vorlesung EP III. Elektrizität und Magnetismus Anhang zu 21. Wechselstrom: Hochspannungsleitung 22. Elektromagnetische Wellen IV Optik 22. Fortsetzung: Licht = sichtbare elektromagnetische Wellen 23.

Mehr

21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen

21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen 1. Vorlesung EP III Elektrizität und Magnetismus 1. Wechselstrom. Elektromagnetische Wellen Versuche: Steckdose Phase bei RC-, RL- Kreis E07.09, -10 Hörnerblitz (E07.13) Überlandleitung E07.1 Teslatransformator

Mehr

Versuch: Induktions - Dosenöffner. Experimentalphysik I/II für Mediziner: Sommersemester 2010 Caren Hagner Magnetismus 25

Versuch: Induktions - Dosenöffner. Experimentalphysik I/II für Mediziner: Sommersemester 2010 Caren Hagner Magnetismus 25 Versuch: Induktions - Dosenöffner Experimentalphysik I/II für Mediziner: Sommersemester 2010 Caren Hagner Magnetismus 25 Der schwebende Supraleiter (idealer Diamagnet) Supraleiter B ind Magnet B Magnet

Mehr

6.2 Elektromagnetische Wellen

6.2 Elektromagnetische Wellen 6.2 Elektromagnetische Wellen Im vorigen Kapitel wurde die Erzeugung von elektromagnetischen Schwingungen und deren Eigenschaften untersucht. Mit diesem Wissen ist es nun möglich die Entstehung von elektromagnetischen

Mehr

Wechselstrom (Widerstand von Kondensator, Spule, Ohmscher Widerst.) Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen (Hertzscher Dipol)

Wechselstrom (Widerstand von Kondensator, Spule, Ohmscher Widerst.) Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen (Hertzscher Dipol) Heutiges Programm: 1 Wechselstrom (Widerstand von Kondensator, Spule, Ohmscher Widerst.) Elektrischer Schwingkreis Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen (Hertzscher Dipol) Elektromagnetische Wellen

Mehr

IV. Elektrizität und Magnetismus

IV. Elektrizität und Magnetismus IV. Elektrizität und Magnetismus IV.4 Wechselstromkreise Physik für Mediziner Ohmscher Widerstand bei Wechselstrom Der Ohmsche Widerstand verhält sich bei Wechselstrom genauso wie bei Gleichstrom zu jedem

Mehr

Schwingungen und Wellen Teil I

Schwingungen und Wellen Teil I Schwingungen und Wellen Teil I 1.. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Einleitung Arten von Schwingungen Lösung der Differentialgleichung Wichtige Größen Das freie ungedämpfte und gedämpfte Feder-Masse-System Ausbreitung

Mehr

Bei gekoppelten Pendeln breitet sich die Schwingung von einem zum nächsten aus

Bei gekoppelten Pendeln breitet sich die Schwingung von einem zum nächsten aus 7. Wellen Ausbreitung von Schwingungen -> Wellen Bei gekoppelten Pendeln breitet sich die Schwingung von einem zum nächsten aus Welle entsteht durch lokale Anregung oder Störung eine Mediums, die sich

Mehr

Elektromagnetische Schwingkreise

Elektromagnetische Schwingkreise Grundpraktikum der Physik Versuch Nr. 28 Elektromagnetische Schwingkreise Versuchsziel: Bestimmung der Kenngrößen der Elemente im Schwingkreis 1 1. Einführung Ein elektromagnetischer Schwingkreis entsteht

Mehr

Einführung in die Physik

Einführung in die Physik Einführung in die Physik für Pharmazeuten und Biologen (PPh) Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik Klausur: Montag, 11.02. 2008 um 13 16 Uhr (90 min) Willstätter-HS Buchner-HS Nachklausur: Freitag, 18.04.

Mehr

Wellenlänge, Wellenzahl, Lichtgeschwindigkeit

Wellenlänge, Wellenzahl, Lichtgeschwindigkeit Das -Feld Wellenlänge, Wellenzahl, Lichtgeschwindigkeit Harmonische Welle: macht harmonische Schwingung sin[ωt + φ( r)] an jedem Punkt im Raum; variiert bei festem t sinusförmig entlang z Wellenfronten

Mehr

6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen Gegen Ende des 19.Jahrhunterts gelang dem berühmten deutschen Physiker Heinrich Rudolph Hertz (1857-1894) zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit der

Mehr

Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde. Sommersemester 2007

Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde. Sommersemester 2007 Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde Sommersemester 2007 VL #23 am 06.06.2007 Vladimir Dyakonov (Klausur-)Frage des Tages Zeigen Sie mithilfe des Ampere

Mehr

Hertzsche Wellen. Physik 9

Hertzsche Wellen. Physik 9 Hertzsche Wellen Physik 9 ohne Hertzsche Wellen geht nichts? Wie entstehen Hertzsche Wellen? Man braucht eine Spule mit Eisenkern und einen Kondensator Fließt durch eine Spule ein Strom, so wird ein magnetisches

Mehr

Physik III im Studiengang Elektrotechnik

Physik III im Studiengang Elektrotechnik Physik III im Studiengang Elektrotechnik - Schwingungen und Wellen - Prof. Dr. Ulrich Hahn SS 28 Mechanik elastische Wellen Schwingung von Bauteilen Wasserwellen Akustik Elektrodynamik Schwingkreise elektromagnetische

Mehr

Mechanische Schwingungen und Wellen

Mechanische Schwingungen und Wellen Mechanische und Wellen Inhalt 1. 2.Überlagerung von 3.Entstehung und Ausbreitung von Wellen 4.Wechselwirkungen von Wellen 2 Voraussetzungen Schwingfähige Teilchen Energiezufuhr Auslenkung Rücktreibende

Mehr

Zusammenfassung EPII. Elektromagnetismus

Zusammenfassung EPII. Elektromagnetismus Zusammenfassung EPII Elektromagnetismus Elektrodynamik: Überblick Dynamik (Newton): Elektromagnetische Kräfte zw. Ladungen: Definition EFeld: Kraft auf ruhende Testladung Q: BFeld: Kraft auf bewegte Testladung:

Mehr

Elektrische Schwingungen und Wellen

Elektrische Schwingungen und Wellen Elektrische Schwingungen und Wellen. Wechselströme. Elektrischer Schwingkreis i. Wiederholung Schwingung ii. Freie Schwingung iii. Erzwungene Schwingung iv. Tesla Transformator 3. Elektromagnetische Wellen

Mehr

Physik 8. Jahrgang Übersicht

Physik 8. Jahrgang Übersicht Physik. Jahrgang Übersicht Inhaltsfelder Mechanik - Physik und Sport (Geschwindigkeit, Weg-Zeit- Diagramm, Kraft, Kraftmessung) - Der Mensch auf dem Mond (Gewichtskraft, Reibung, Newtonsche Gesetze) -

Mehr

1 Wechselstromwiderstände

1 Wechselstromwiderstände 1 Wechselstromwiderstände Wirkwiderstand Ein Wirkwiderstand ist ein ohmscher Widerstand an einem Wechselstromkreis. Er lässt keine zeitliche Verzögerung zwischen Strom und Spannung entstehen, daher liegt

Mehr

(2 π f C ) I eff Z = 25 V

(2 π f C ) I eff Z = 25 V Physik Induktion, Selbstinduktion, Wechselstrom, mechanische Schwingung ösungen 1. Eine Spule mit der Induktivität = 0,20 mh und ein Kondensator der Kapazität C = 30 µf werden in Reihe an eine Wechselspannung

Mehr

Brewster-Winkel - Winkelabhängigkeit der Reflexion.

Brewster-Winkel - Winkelabhängigkeit der Reflexion. 5.9.30 ****** 1 Motivation Polarisiertes Licht wird an einem geschwärzten Glasrohr reflektiert, so dass auf der Hörsaalwand das Licht unter verschiedenen Relexionswinkeln auftrifft. Bei horizontaler Polarisation

Mehr

Physik Profilkurs ÜA 07 mechanische Wellen Ks. 2011

Physik Profilkurs ÜA 07 mechanische Wellen Ks. 2011 Aufgabe 1) Ein Wellenträger wird mit f = 2,0 Hz harmonisch angeregt, wobei sich Wellen der Länge 30 cm und der Amplitude 3,0 cm bilden. Zur Zeit t o = 0,0 s durchläuft der Anfang des Wellenträgers gerade

Mehr

Rotierende Leiterschleife

Rotierende Leiterschleife Wechselstrom Rotierende Leiterschleife B r Veränderung der Form einer Leiterschleife in einem magnetischen Feld induziert eine Spannung ( 13.1.3) A r r B zur kontinuierlichen Induktion von Spannung: periodische

Mehr

11 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

11 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 16 11 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 11.1 Elektromagnetischer Schwingkreis Ein elektromagnetischer Schwingkreis besteht aus einer Induktivität L und einem Kondensator C (LC-Kreis) Lädt man

Mehr

Geozentrisches und heliozentrisches Weltbild. Das 1. Gesetz von Kepler. Das 2. Gesetz von Kepler. Das 3. Gesetz von Kepler.

Geozentrisches und heliozentrisches Weltbild. Das 1. Gesetz von Kepler. Das 2. Gesetz von Kepler. Das 3. Gesetz von Kepler. Geozentrisches und heliozentrisches Weltbild Geozentrisches Weltbild: Vertreter Aristoteles, Ptolemäus, Kirche (im Mittelalter) Heliozentrisches Weltbild: Vertreter Aristarch von Samos, Kopernikus, Galilei

Mehr

Einführung in die Physik I. Schwingungen und Wellen 1

Einführung in die Physik I. Schwingungen und Wellen 1 Einführung in die Physik I Schwingungen und Wellen O. von der Lühe und U. Landgraf Schwingungen Periodische Vorgänge spielen in eine große Rolle in vielen Gebieten der Physik E pot Schwingungen treten

Mehr

6.6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

6.6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen V6_6Wellen.DO Vorlesung Experimentalphysik II am 9.5. und 3.5. J. Ihringer 6.6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 6.6. Elektrische und magnetische Feldenergie Soll in einer Spule ein Magnetfeld

Mehr

9. Periodische Bewegungen

9. Periodische Bewegungen Inhalt 9.1 Schwingungen 9.1.2 Schwingungsenergie 9.1.3 Gedämpfte Schwingung 9.1.4 Erzwungene Schwingung 9.1 Schwingungen 9.1 Schwingungen Schwingung Zustand y wiederholt sich in bestimmten Zeitabständen

Mehr

Vorbereitung zur Klausur Elektromagnetische Felder und Wellen

Vorbereitung zur Klausur Elektromagnetische Felder und Wellen Vorbereitung zur Klausur Elektromagnetische Felder und Wellen 1/50 J. Mähnß Stand: 9. August 2016 c J. Mähnß 2/50 Maxwellgleichungen Maxwellgleichungen allgemein 3/50 ( B = µ 0 j V + ε ) E 0 t E = B t

Mehr

Grundlagenvertiefung zu PS2. A. Biedermann Updated by W. Markowitsch 15. September 2015

Grundlagenvertiefung zu PS2. A. Biedermann Updated by W. Markowitsch 15. September 2015 Grundlagenvertiefung zu PS2 A. Biedermann Updated by W. Markowitsch 15. September 2015 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Analogie zwischen mechanischen und elektrischen Schwingungen 2 2 Der elektrische

Mehr

9. Akustik. I Mechanik. 12. Vorlesung EP. 7. Schwingungen 8. Wellen 9.Akustik

9. Akustik. I Mechanik. 12. Vorlesung EP. 7. Schwingungen 8. Wellen 9.Akustik 12. Vorlesung EP I Mechanik 7. Schwingungen 8. Wellen 9.Akustik Versuche: Stimmgabel und Uhr ohne + mit Resonanzboden Pfeife Schallgeschwindigkeit in Luft Versuch mit Helium Streichinstrument Fourier-Analyse

Mehr

Geschlossener Schwingkreis

Geschlossener Schwingkreis Name: Klasse: Datum: Geschlossener Schwingkreis 1. Ein Kondensator wird aufgeladen. Anschließend wird der Schalter S umgelegt, so dass der Kondensator mit der Spule verbunden ist. a) Markiere den Schwingkreis

Mehr

2. Klausur in K2 am 7.12. 2011

2. Klausur in K2 am 7.12. 2011 Name: Punkte: Note: Ø: Kernfach Physik Abzüge für Darstellung: Rundung:. Klausur in K am 7.. 0 Achte auf die Darstellung und vergiss nicht Geg., Ges., Formeln, Einheiten, Rundung...! Angaben: Schallgeschwindigkeit

Mehr

Aufgabe K5: Kurzfragen (9 1 = 9 Punkte)

Aufgabe K5: Kurzfragen (9 1 = 9 Punkte) Aufgabe K5: Kurzfragen (9 = 9 Punkte) Beantworten Sie nur, was gefragt ist. (a) Wie transformiert das Vektorpotential bzw. das magnetische Feld unter Eichtransformationen? Wie ist die Coulomb-Eichung definiert?

Mehr

Sessionsprüfung Elektromagnetische Felder und Wellen ( L)

Sessionsprüfung Elektromagnetische Felder und Wellen ( L) Sessionsprüfung Elektromagnetische Felder und Wellen (227-0052-10L) 22. August 2013, 14-17 Uhr, HIL F41 Prof. Dr. L. Novotny Bitte Beachten Sie: Diese Prüfung besteht aus 5 Aufgaben und hat 3 beidseitig

Mehr

Physik Kursstufe (4-stündig)

Physik Kursstufe (4-stündig) Kern- und PHYSIK Physik Kursstufe (4-stündig) VORBEMERKUNG Der 4-stündige Physikkurs ist auf eine systematische Beschäftigung mit den wesentlichen n und Grundprinzipien gerichtet und macht damit die Breite,

Mehr

Gymnasium Oberwil / Maturitätsprüfung. Physik (Lösungen)

Gymnasium Oberwil / Maturitätsprüfung. Physik (Lösungen) Gymnasium Oberwil / Maturitätsprüfung Hilfsmittel: Arbeitszeit: 4 Stunden Hinweise: Physik (ösungen) Klasse 4 Az Physiklehrer N. Detlefsen - gelbe DMK-Formelsammlung oder die hauseigene kleine Grüne -

Mehr

Resonanz Versuchsvorbereitung

Resonanz Versuchsvorbereitung Versuche P1-1,, Resonanz Versuchsvorbereitung Thomas Keck, Gruppe: Mo-3 Karlsruhe Institut für Technologie, Bachelor Physik Versuchstag: 0.1.010 1 1 Vorwort Im Praktikumsversuch,,Resonanz geht es um freie

Mehr

Probe-Klausur zur Physik II

Probe-Klausur zur Physik II Ruhr-Universität Bochum Fakultät für Physik und Astronomie Institut für Experimentalphysik Name Vorname Matrikel-Nummer Fachrichtung, Abschluss Probe-Klausur zur Physik II für Studentinnen und Studenten

Mehr

16 Elektromagnetische Wellen

16 Elektromagnetische Wellen 16 Elektromagnetische Wellen In den folgenden Kapiteln werden wir uns verschiedenen zeitabhängigen Phänomenen zuwenden. Zunächst werden wir uns mit elektromagnetischen Wellen beschäftigen und sehen, dass

Mehr

EPI WS 2008/09 Dünnweber/Faessler

EPI WS 2008/09 Dünnweber/Faessler 11. Vorlesung EP I Mechanik 7. Schwingungen gekoppelte Pendel 8. Wellen (transversale und longitudinale Wellen, Phasengeschwindigkeit, Dopplereffekt Superposition von Wellen) Versuche: Schwebung gekoppelte

Mehr

4.5 Gekoppelte LC-Schwingkreise

4.5 Gekoppelte LC-Schwingkreise 4.5. GEKOPPELTE LC-SCHWINGKEISE 27 4.5 Gekoppelte LC-Schwingkreise 4.5. Versuchsbeschreibung Ein elektrischer Schwingkreis kann induktiv mit einem zweiten erregten Schwingkreis 2 koppeln. Der Kreis wird

Mehr

I = I 0 exp. t + U R

I = I 0 exp. t + U R Betrachten wir einen Stromkreis bestehend aus einer Spannungsquelle, einer Spule und einem ohmschen Widerstand, so können wir auf diesen Stromkreis die Maschenregel anwenden: U L di dt = IR 141 Dies ist

Mehr

HARMONISCHE SCHWINGUNGEN

HARMONISCHE SCHWINGUNGEN HARMONISCHE SCHWINGUNGEN Begriffe für Schwingungen: Die Elongation γ ist die momentane Auslenkung. Die Amplitude r ist die maximale Auslenkung aus der Gleichgewichtslage (r >0). Die Schwingungsdauer T

Mehr

Probestudium der Physik 2011/12

Probestudium der Physik 2011/12 Probestudium der Physik 2011/12 1 Schwingungen und Wellen: Einführung in die mathematischen Grundlagen 1.1 Die Sinus- und die Kosinusfunktion Die Sinusfunktion lässt sich genauso wie die Kosinusfunktion

Mehr

5 Schwingungen und Wellen

5 Schwingungen und Wellen 5 Schwingungen und Wellen Schwingung: Regelmäßige Bewegung, die zwischen zwei Grenzen hin- & zurückführt Zeitlich periodische Zustandsänderung mit Periode T ψ ψ(t) [ ψ(t-τ)] Wellen: Periodische Zustandsänderung

Mehr

Wellen als Naturerscheinung

Wellen als Naturerscheinung Wellen als Naturerscheinung Mechanische Wellen Definition: Eine (mechanische) Welle ist die Ausbreitung einer (mechanischen) Schwingung im Raum, wobei Energie und Impuls transportiert wird, aber kein Stoff.

Mehr

Schulinterner Lehrplan Qualifikationsphase Q1. Präambel

Schulinterner Lehrplan Qualifikationsphase Q1. Präambel Präambel Dieses Curriculum stellt keinen Maximallehrplan dar, sondern will als offenes Curriculum die Möglichkeit bieten, auf die didaktischen und pädagogischen Notwendigkeiten der Qualifikationsphase

Mehr

Aufgaben zum Thema Elektromagnetische Schwingungen

Aufgaben zum Thema Elektromagnetische Schwingungen Aufgaben zum Thema Elektromagnetische Schwingungen 10.03.2011 1.Aufgabe: a)an eine vertikal aufgehängte Schraubenfeder wird ein Körper mit der Masse m = 0,30 kg gehängt. Dadurch wird die Feder um x = 1,2

Mehr

[c] = 1 m s. Erfolgt die Bewegung der Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle, dann liegt liegt Transversalwelle vor0.

[c] = 1 m s. Erfolgt die Bewegung der Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle, dann liegt liegt Transversalwelle vor0. Wellen ================================================================== 1. Transversal- und Longitudinalwellen ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mehr

Physik-Skript. Teil II. Melanchthon-Gymnasium Nürnberg

Physik-Skript. Teil II. Melanchthon-Gymnasium Nürnberg Physik-Skript Teil II Melanchthon-Gymnasium Nürnberg Volker Dickel 3. überarbeitete Auflage, 2014 2. überarbeitete Auflage, 2012 1. Auflage 2009 Inhaltsverzeichnis EINLEITUNG: ELEMENTARTEILCHEN UND WECHSELWIRKUNGEN...

Mehr

Das führt zu einer periodischen Hin- und Herbewegung (Schwingung) Applet Federpendel (http://www.walter-fendt.de)

Das führt zu einer periodischen Hin- und Herbewegung (Schwingung) Applet Federpendel (http://www.walter-fendt.de) Elastische SCHWINGUNGEN (harmonische Bewegung) Eine Masse sei reibungsfrei durch elastische Kräfte in einer Ruhelage fixiert Wenn aus der Ruhelage entfernt wirkt eine rücktreibende Kraft Abb. 7.1 Biologische

Mehr

Der schwingende Dipol (Hertzscher Dipol): Experimentalphysik I/II für Studierende der Biologie und Zahnmedizin Caren Hagner V6 17.01.

Der schwingende Dipol (Hertzscher Dipol): Experimentalphysik I/II für Studierende der Biologie und Zahnmedizin Caren Hagner V6 17.01. Der schwingende Dipol (Hertzscher Dipol): 1 Dipolachse Ablösung der elektromagnetischen Wellen vom Dipol 2 Dipolachse KEINE Abstrahlung in Richtung der Dipolachse Maximale Abstrahlung senkrecht zur Dipolachse

Mehr

Elektromagnetische Felder und Wellen. Klausur Herbst Aufgabe 1 (5 Punkte) Aufgabe 2 (3 Punkte) Aufgabe 3 (5 Punkte) Aufgabe 4 (12 Punkte) Kern

Elektromagnetische Felder und Wellen. Klausur Herbst Aufgabe 1 (5 Punkte) Aufgabe 2 (3 Punkte) Aufgabe 3 (5 Punkte) Aufgabe 4 (12 Punkte) Kern Elektromagnetische Felder und Wellen Klausur Herbst 2000 Aufgabe 1 (5 Punkte) Ein magnetischer Dipol hat das Moment m = m e z. Wie groß ist Feld B auf der z- Achse bei z = a, wenn sich der Dipol auf der

Mehr

6. Erzwungene Schwingungen

6. Erzwungene Schwingungen 6. Erzwungene Schwingungen Ein durch zeitveränderliche äußere Einwirkung zum Schwingen angeregtes (gezwungenes) System führt erzwungene Schwingungen durch. Bedeutsam sind vor allem periodische Erregungen

Mehr

Strukturaufklärung (BSc-Chemie): Einführung

Strukturaufklärung (BSc-Chemie): Einführung Strukturaufklärung (BSc-Chemie): Einführung Prof. S. Grimme OC [TC] 13.10.2009 Prof. S. Grimme (OC [TC]) Strukturaufklärung (BSc-Chemie): Einführung 13.10.2009 1 / 25 Teil I Einführung Prof. S. Grimme

Mehr

Wellen. Experimentalphysik. B. Baumann Physik für Ingenieure Bachelor Basics Kapitel 5

Wellen. Experimentalphysik. B. Baumann Physik für Ingenieure Bachelor Basics Kapitel 5 Experimentalphysik Wellen B. Baumann Physik für Ingenieure Bachelor Basics Kapitel 5 Pendelkette www.berndbaumann.de info@berndbaumann.de page 2 Elongation Amplitude Wellenzahl Nullphase Kreisfrequenz

Mehr

Sonne. Sonne. Δ t A 1. Δ t. Heliozentrisches Weltbild. Die Keplerschen Gesetze

Sonne. Sonne. Δ t A 1. Δ t. Heliozentrisches Weltbild. Die Keplerschen Gesetze Seite 1 von 6 Astronomische Weltbilder und Keplersche Gesetze Heliozentrisches Weltbild Die Sonne steht im Mittelpunkt unseres Sonnensystems, die Planeten umkreisen sie. Viele Planeten werden von Monden

Mehr

Formelsammlung: Physik II für Naturwissenschaftler

Formelsammlung: Physik II für Naturwissenschaftler Formelsammlung: Physi II für Naturwissenschaftler 4 Eletrizität und Magnetismus 4.1 Ladung und Ladungserhaltung Ladung q = n(±e) mit Elementarladung 4.2 Coulomb-Gesetz e = 1, 6 10 19 C = 1, 6 10 19 As

Mehr

Physik für Mediziner und Zahnmediziner

Physik für Mediziner und Zahnmediziner Physik für Mediziner und Zahnmediziner Vorlesung 07 Prof. F. Wörgötter (nach M. Seibt) -- Physik für Mediziner und Zahnmediziner 1 Kontrollfragen Zeichnen Sie den typischen Verlauf einer Verformungskurve

Mehr

Mechanische Schwingungen

Mechanische Schwingungen Eine mechanische Schwingung ist eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um eine Ruhelage. Mechanische Schwingungen Mechanische Schwingungen können erwünscht oder unerwünscht sein. erwünschte Schwingungen

Mehr

Experimentalphysik E1

Experimentalphysik E1 Experimentalphysik E1 Erzwungene & gekoppelte Schwingungen Alle Informationen zur Vorlesung unter : http://www.physik.lmu.de/lehre/vorlesungen/index.html 10. Jan. 016 Gedämpfte Schwingungen m d x dt +

Mehr

EINLEITUNG PHYSIKALISCHE CHARAKTERISTIKA

EINLEITUNG PHYSIKALISCHE CHARAKTERISTIKA EINLEITUNG Schall, Schwingungen oder Wellen, die bei Mensch oder Tier über den Gehörsinn Geräuschempfindungen auslösen können. Das menschliche Ohr ist in der Lage, Schall mit Frequenzen zwischen ungefähr

Mehr

Schwingungen. Harmonische Schwingungen. t Anharmonische Schwingungen. S. Alexandrova FDIBA TU Sofia 1

Schwingungen. Harmonische Schwingungen. t Anharmonische Schwingungen. S. Alexandrova FDIBA TU Sofia 1 Schwingungen Harmonische Schwingungen x t Anharmonische Schwingungen x x t S. Alexandrova FDIBA TU Sofia 1 t ANHARMONISCHE SCHWINGUNGEN EHB : Kraft F = -k(x-x o ) Potentielle Energie: E p E p Parabel mit

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik II Elektrodynamik - Übungen

Ferienkurs Experimentalphysik II Elektrodynamik - Übungen Ferienkurs Experimentalphysik II Elektrodynamik - Übungen Lennart Schmidt, Steffen Maurus 07.09.2011 Aufgabe 1: Leiten Sie aus der integralen Formulierung des Induktionsgesetzes, U ind = d dt A B da, (0.1)

Mehr

Fakultät Grundlagen. Februar 2016

Fakultät Grundlagen. Februar 2016 Schwingungsdifferenzialgleichung Fakultät Grundlagen Hochschule Esslingen Februar 016 Fakultät Grundlagen Schwingungsdifferenzialgleichung Übersicht 1 Schwingungsdifferenzialgleichung Fakultät Grundlagen

Mehr

λ = c f . c ist die Es gilt die Formel

λ = c f . c ist die Es gilt die Formel Elektromagnetische Wellen, deren Wellenlänge viel größer als der Durchmesser der Gitterlöcher ist (z.b. die Mikrowellen), können das Metallgitter nicht passieren. Ist die Wellenlänge wie bei Licht dagegen

Mehr

Aufgaben zur Vorbereitung der Klausur zur Vorlesung Einführung in die Physik für Natur- und Umweltwissenschaftler v. Issendorff, WS2013/

Aufgaben zur Vorbereitung der Klausur zur Vorlesung Einführung in die Physik für Natur- und Umweltwissenschaftler v. Issendorff, WS2013/ Aufgaben zur Vorbereitung der Klausur zur Vorlesung inführung in die Physik für Natur- und Umweltwissenschaftler v. Issendorff, WS213/14 5.2.213 Aufgabe 1 Zwei Widerstände R 1 =1 Ω und R 2 =2 Ω sind in

Mehr

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Musterlösung

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Musterlösung Physik-Department Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Musterlösung Daniel Jost 27/08/13 Technische Universität München Aufgaben zur Magnetostatik Aufgabe 1 Bestimmen Sie das Magnetfeld eines unendlichen

Mehr

NG Brechzahl von Glas

NG Brechzahl von Glas NG Brechzahl von Glas Blockpraktikum Frühjahr 2007 25. April 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 2 2 Theoretische Grundlagen 2 2.1 Geometrische Optik und Wellenoptik.......... 2 2.2 Linear polarisiertes

Mehr

E 4 Spule und Kondensator im Wechselstromkreis

E 4 Spule und Kondensator im Wechselstromkreis E 4 Spule und Kondensator im Wechselstromkreis 1. Aufgaben 1. Die Scheinwiderstände einer Spule und eines Kondensators sind in Abhängigkeit von der Frequenz zu bestimmen und gemeinsam in einem Diagramm

Mehr

Physik 2 (GPh2) am

Physik 2 (GPh2) am Name: Matrikelnummer: Studienfach: Physik (GPh) am 8.0.013 Fachbereich Elektrotechnik und Informatik, Fachbereich Mechatronik und Maschinenbau Zugelassene Hilfsmittel zu dieser Klausur: Beiblätter zur

Mehr

Experimentalphysik 2

Experimentalphysik 2 Ferienkurs Experimentalphysik 2 Sommer 2014 Vorlesung 4 Thema: Elektromagnetische Schwingungen, elektromagnetische Wellen und Spezielle Relativitätstheorie Technische Universität München 1 Fakultät für

Mehr

Strahlungsdruck, Potentiale

Strahlungsdruck, Potentiale Übung 7 Abgabe: 29.04. bzw. 03.05.2016 Elektromagnetische Felder & Wellen Frühjahrssemester 2016 Photonics Laboratory, ETH Zürich www.photonics.ethz.ch Strahlungsdruck, Potentiale 1 Der Brewsterwinkel

Mehr

Elektrizitätslehre und Magnetismus

Elektrizitätslehre und Magnetismus Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 26. 06. 2008 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Klassische und Relativistische Mechanik 26. 06.

Mehr

Magnetismus. Permanentmagnet (mikroskopische Ursache: Eigendrehimpuls = Spin der Elektronen)

Magnetismus. Permanentmagnet (mikroskopische Ursache: Eigendrehimpuls = Spin der Elektronen) Magnetismus Magnetit (Fe 3 O 4 ) Sonne λ= 284Å Magnetare/ Kernspintomographie = Neutronensterne Magnetresonanztomographie Ein Magnetfeld wird erzeugt durch: Permanentmagnet (mikroskopische Ursache: Eigendrehimpuls

Mehr

PHY 127 Physik für Studierende der Biologie und Chemie FS12

PHY 127 Physik für Studierende der Biologie und Chemie FS12 PHY 17 Physik für Studierende der Biologie und Chemie FS1 Christof Aegerter, aegerter@physik.uzh.ch Do 1.15-13.00; Raum:15G0 Fr 8.00 9.45; Raum:15G0 Ein paar organisatorische Dinge: Webseite für Übungsblätter

Mehr

Was machen wir heute?

Was machen wir heute? Ortsverband München-Süd des Deutschen Amateur-Radio-Club e.v. Was machen wir heute? Technik E-08 Das elektromagnetische Feld Das Elektromagnetische Feld Mit Hilfe der Funktechnik sollen Informationen drahtlos

Mehr

Energie eines bewegten Körpers (kinetische Energie) Energie eines rotierenden Körpers. Energie im elektrischen Feld eines Kondensators

Energie eines bewegten Körpers (kinetische Energie) Energie eines rotierenden Körpers. Energie im elektrischen Feld eines Kondensators Formeln und Naturkonstanten 1. Allgemeines Energieströme P = v F P = ω M P = U I P = T I S Energiestromstärke bei mechanischem Energietransport (Translation) Energiestromstärke bei mechanischem Energietransport

Mehr