Der elektrische Fluss

Feldstärke und Raum

Inhalt

• Der elektrische Fluss: Verbindet die Feldstärke mit dem Raum

• Das Flächenelement• Produkt aus Feldstärke und Fläche

Der „Fluss“ am Neckar-Wehr Bismarckstraße

Fluss: Produkt aus einer Fläche senkrecht zur Strömung und dem pro Zeit das Flächenelement durchflutenden Wasservolumen, dargestellt in der Länge des Pfeils. Die Normale zur Fläche gibt seine Richtung vor.

Der „Fluss“ am Neckar-Wehr Bismarckstraße

Fluss: Produkt aus einer Fläche senkrecht zur Strömung und dem pro Zeit das Flächenelement durchflutenden Wasservolumen, dargestellt in der Länge des Pfeils. Die Normale zur Fläche gibt seine Richtung vor.

Symbol Einheit

1 m2 Vektor für ein Flächenelement

1 m2 Betrag: Flächeninhalt

1Richtung: Normale der Fläche „nach außen“

Das Flächenelement

A

A

AA /

A

Symbol Einheit

1 Nm2/CElement des elektrischen Flusses

1 m2 Flächeninhalt

1 N/CElektrische Feldstärke senkrecht zur Fläche

Der „elektrische Fluss“

AE

A

E

EA

Die Elemente des Flusses sind Produkte aus Feldstärke und Flächenelementen

Symbol Einheit

1 Nm2/CElement des elektrischen Flusses

1 m2 Vektor des Flächenelements

1 N/CVektor der elektrischen Feldstärke in beliebiger Lage zur Fläche

Elektrischer Fluss, allgemein: E in beliebigem Winkel zu ΔA

AE

A

E

E

A

cosE

Elektrischer Fluss: Summe aus Produkten von Flächenelementen und elektrischer Feldstärke in Richtung der Normalen der Flächenelemente

E1

dA1

Mathematische Formulierung des elektrischen Flusses

665544332211 AdEAdEAdEAdEAdEAdEdΨ

Übergang zu infinitesimal kleinen Flächenelementen: Der elektrische Fluss ist das Integral über die elektrische Feldstärke in Richtung der Normalen der Flächenelemente

E1

dA1

Mathematische Formulierung des elektrischen Flusses

Fläche

AdEΨ

Zusammenfassung

• Der elektrische Fluss verbindet die Feldstärke mit der von der Feldstärke „durchfluteten“ Fläche

– Ψ = ∫ E dA [Nm2/C], elektrischer Fluss– E dA [Nm2/C], Element des

„elektrischen Flusses“, Skalarprodukt aus Feldstärke E an einem Punkt und einem Flächenelement dA an diesem Punkt

finis

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