Visualisierungen Eigenschaften der Elektrisches Feld
- Author:
- Roman Chijner
Mit diesem Applet werden verschiedene, zum Teil ungewohnte, Sichtweisen auf das Zusammenwirken von Punktladungen und homogen geladenen Flächenelementen demonstriert. Die Verfügbarkeit dynamische Farben in Geogebra bietet hier geradezu ideale Voraussetzungen. Die geladenen Flächenelemente sind als nichtleitende Dielektrika durchlässig für die entstehenden Felder und haben alle das Potential Null. Das erzeugte elektrische Feld kann man mit der Probeladung q testen. Diese lassen sich durch Ziehen mit der Maus an jeden Punkt des Zeichenblattes verschieben.
Bild 1: (Dateneingabe). Einstellung der Ladungen und der geladenen Flächen. Die Flächen, als auch die Punktladungen, können mit der Maus verschoben werden. Das resultierende elektrische Feld kann mit Pfeilen angezeigt werden.
Bild 2: Auf der rechten Seite kann unter fünf verschiedenen Ansichten des dargestellten elektrischen Feldes ausgewählt werden. Der Aufbau der Bilder per Animation oder manueller Betätigung des Reglers erfordert etwas Rechenzeit. Der v - Regler (Geschwindigkeit) für den automatischen Aufbau beschleunigt den Vorgang, allerdings auf Kosten der Qualität.
Die Titel, zum Teil ungewohnte eigene "Wortschöpfungen", sollten im wesentlichen selbsterklärend sein.
Bild 2.1 Äquipotentiallinien. Jede zusätzlich aktivierte Farbe verfeinert die Darstellung der Äquipotentiallinien
Bild 2.2 "Äquifeldstärkelinien 1". Funktion der Farben wie in Bild 2.1
Bild 2.3 "Äquifeldstärkelinien 2". Hier bringt jede Farbe einen eigenen qualitativen Aspekt in die Darstellung ein, der bei jeder Farbe aus der Beschriftung zu entnehmen ist.
Bild 2.4 "Äquifeldlinienrichtungen". Hier dienen alle drei Farben der Darstellung der Linien gleicher Feldliniensteigungen, das Vorzeichen wird nicht berücksichtigt.
Bild 2.5 Feldstärke - Potential. Hier werden die beiden wesentlichen Größen des elektrischen Feldes in einem Bild zusammengeführt.
Bild 3: Zu jeder Ladung werden zusätzlich die Feldlinien, die sich aus dem Vektorfeld bereits erkennen lassen, eingezeichnet.