Angewandte Medizinphysik 1 – Teil 2 - Medium

Eine visuelle Darstellung von elektrischen Feldern, die die Richtung und Stärke des Feldes um geladene Objekte zeigen.

Die Kraftrichtung auf eine positive Ladung im elektrischen Feld ist tangential zur Feldlinie und in Richtung der Feldlinie.

Die Kraftrichtung auf eine negative Ladung im elektrischen Feld ist tangential zur Feldlinie, aber entgegen der Feldlinienrichtung.

Die Anzahl der Feldlinien pro Flächeneinheit. Sie gibt die Stärke des elektrischen Feldes an; je dichter die Linien, desto stärker ist das Feld.

Ein System aus einer positiven und einer negativen Ladung, welches ein elektrisches Feld erzeugt.

Eine kleine, positiv geladene Ladung, die ins elektrische Feld eingebracht wird, um die Kraftrichtung zu bestimmen.

Die Nutzung von Materialien wie Spänen, die im elektrischen Feld zu kleinen Dipolen werden, um das Feld sichtbar zu machen.

Maß für die Kraft, die auf eine elektrische Ladung im elektrischen Feld wirkt. Je höher die Dichte der Feldlinien, desto höher die elektrische Feldstärke.

Ein elektrisches Feld kann an einem Punkt nur eine Richtung haben.

Positive Ladungen erzeugen Feldlinien.

Negative Ladungen absorbieren Feldlinien.

Ein Maß für die Kraft, die ein geladener Körper in einem elektrischen Feld erfährt.

Einheiten sind N/C (Newton pro Coulomb).

Elektrisches Feld mit konstanter Feldstärke.

Linien, auf denen die elektrische Spannung (Potenzial) gleich ist.

Eine Fläche in einem elektrischen Feld, an der alle Punkte das gleiche elektrische Potential haben. Das bedeutet, dass keine Arbeit geleistet werden muss, um eine Ladung innerhalb dieser Fläche zu bewegen.

Die potentielle Energie, die eine Ladung in einem elektrischen Feld besitzt. Es spiegelt die Fähigkeit des Feldes wider, Arbeit zu verrichten, wenn eine Ladung darin bewegt wird.

Die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem elektrischen Feld. Sie ist die Arbeit, die erforderlich ist, um eine Einheit Ladung zwischen diesen Punkten zu bewegen.

Die elektrische Feldstärke ist der negative Gradient des elektrischen Potentials. Das bedeutet, dass die Feldstärke in Richtung der stärksten Änderung des Potentials zeigt.

Die Energie, die eine Ladung aufgrund ihrer Position in einem elektrischen Feld besitzt. Sie ist proportional zur Ladung und zum Potential.

Die Arbeit, die benötigt wird, um eine Ladung in einem elektrischen Feld zu bewegen, ist gleich der Änderung der potentiellen Energie der Ladung.

Ein elektrisches Feld, das um einen zentralen Punkt oder eine zentrale Achse symmetrisch ist. Die Feldlinien sind radial, das heißt, sie verlaufen direkt vom Zentrum nach außen.

Die Feldlinien eines radialsymmetrischen Feldes verlaufen radial vom Zentrum nach außen. Die Dichte der Feldlinien nimmt mit zunehmender Entfernung vom Zentrum ab.

Positive Ladungen werden von Feldlinien abgestoßen, negative Ladungen angezogen.

Das Feld kann mit Spänen oder Grießkörnern visualisiert werden, die sich aufgrund des Drehmoments entlang der Feldlinien ausrichten.

Das Drehmoment bewirkt, dass sich die Körperachsen der Späne oder Grießkörner parallel zu den Feldlinien ausrichten.

Die Ladungstrennung in einem Leiter, wenn er in ein elektrisches Feld gebracht wird. Dies geschieht durch die Verschiebung der Ladungen im Leiter bis das Feld durch die verschobenen Ladungen gleich groß ist wie das äußere Feld.

Die Ladungen verschieben sich im Leiter, weil die Kraft 𝐹 = 𝑄 ⋅ 𝐸 durch das elektrische Feld auf die Ladungen wirkt und sie in Richtung des entgegengesetzten Pols bewegt.

Im Inneren des Leiters gibt es kein elektrisches Feld, da sich die Felder durch die verschobenen Ladungen und das äußere Feld gegenseitig aufheben.

Wenn der neutrale Leiter geerdet wird, fließen die positiven Ladungsträger zur Erde. Dadurch wird der Leiter negativ geladen.

Durch geschicktes Erden und Trennen des Leiters vom Erdkontakt lässt sich ein negativ geladener Leiter erzeugen. Dies ist eine einfache Methode zur Herstellung von Ladungsquellen.

Das Maß für die Stärke des elektrischen Dipols. Es hängt von der Ladungsmenge und dem Abstand zwischen den Ladungsschwerpunkten ab.

Die Ladungstrennung in zwei Platten, die in ein elektrisches Feld gebracht werden. Durch Trennen der Platten im Feld erhält man zwei entgegengesetzt geladene Platten.

Ein Kondensator kann in Zeiten hoher Spannung elektrische Ladung speichern und sie bei niedrigeren Spannungen wieder abgeben, was zu einer gleichmäßigen Stromversorgung führt.

Kondensatoren können bestimmte Frequenzen in elektrischen Signalen blockieren oder durchlassen, was sie in Audioverstärkern oder Radios nützlich macht.

Kondensatoren speichern elektrische Energie, indem sie Ladungen auf ihren Platten speichern, die durch ein elektrisches Feld gehalten werden.

Kondensatoren speichern Energie kurzfristig und entladen sich schnell. Batterien speichern Energie durch chemische Reaktionen, was langsamere Lade- und Entladeraten ermöglicht.

Ein Folienkondensator besteht aus zwei Metallfolienstreifen mit einer Dielektrikumsschicht (Papier oder Kunststofffolie) dazwischen, die aufgerollt sind.

Ein Plattenkondensator besteht aus zwei parallelen Platten, die durch ein Dielektrikum getrennt sind. Die Kapazität des Kondensators hängt von der Fläche der Platten, dem Abstand zwischen ihnen und der Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums ab.

Ein Zylinderkondensator besteht aus zwei konzentrischen Zylindern, die durch ein Dielektrikum getrennt sind. Die Kapazität hängt von den Radien der Zylinder, der Länge und dem Dielektrikum ab.

Ein Dielektrikum ist ein nichtleitendes Material, das zwischen den Elektroden eines Kondensators platziert wird, um die Kapazität zu erhöhen und die elektrische Feldstärke zu reduzieren.

Die Anteile des Magnetfelds, die senkrecht zur Achse der Spule wirken.

Eine trigonometrische Funktion, die den Winkel zwischen zwei Vektoren beschreibt.

Die Stärke des Magnetfelds nimmt mit zunehmender Entfernung zum Leiter ab.

Ein Magnetfeld, bei dem die Feldstärke an jedem Punkt gleich ist.

Ein bildgebendes Verfahren, das ein homogenes Magnetfeld verwendet, um detaillierte Bilder von Körpergewebe zu erzeugen.

Ein Gesetz in der Physik, das die Kraft beschreibt, die auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld wirkt.

Das Prinzip, dass jede Aktion eine gleich große und entgegengesetzte Reaktion erzeugt.

Ein stromdurchflossener Leiter erfährt eine Kraft, wenn er sich in einem Magnetfeld befindet.

Die magnetische Flussdichte beschreibt die Stärke eines magnetischen Feldes. Sie wird mit dem Symbol B bezeichnet und ist als Verhältnis der Kraft auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld zur Ladung und zur Geschwindigkeit definiert.

Der magnetische Fluss ist ein Maß für den Gesamtfluss eines Magnetfelds durch eine gegebene Fläche. Er ergibt sich aus dem Produkt der magnetischen Flussdichte und der Fläche.

Diese Gleichung besagt, dass der Gesamtfluss eines Magnetfelds durch eine geschlossene Fläche immer null ist. Das bedeutet, dass die Magnetfeldlinien immer closed loops bilden, sie haben keinen Anfang und kein Ende.

Die Feldstärke nimmt linear mit dem Abstand zum Leiter ab und ist proportional zum Strom, der durch den Leiter fließt.

Diese Regel beschreibt die Richtung des Magnetfeldes, das von einem geraden Leiter erzeugt wird. Zeigt der Daumen in Richtung des Elektronenflusses, so zeigen die gekrümmten Finger die Richtung der magnetischen Feldlinien an.

Die axiale Feldstärke einer Spule entsteht, wenn die Feldstärkekomponenten senkrecht zur Achse sich aufgrund der Rotationssymmetrie gegenseitig aufheben.

Ein Objekt hat Rotationssymmetrie, wenn es um eine Achse gedreht werden kann, ohne dass sich sein Aussehen ändert.

Die Stärke eines Magnetfeldes hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich dem Strom, der Anzahl der Windungen, der Länge und dem Durchmesser des Leiters.

Zwei parallele Leiter mit Stromfluss üben eine Kraft aufeinander aus, die entweder anziehend oder abstoßend ist, abhängig von der Richtung der Ströme.

Um die Kraftrichtung zwischen zwei parallelen Leitern mit Stromfluss zu bestimmen, verwende die linke Hand Regel: Daumen zeigt in Richtung des Stroms im ersten Leiter, die anderen Finger zeigen in Richtung des Magnetfelds, die Kraftrichtung zeigt dann aus der Handfläche.

Eine vektorielle Größe, die die Stärke und Richtung des magnetischen Feldes eines Objekts beschreibt.

Induktion bezeichnet die Entstehung einer Spannung in einem Leiter durch eine Änderung des Magnetfeldes.

Wenn ein Magnet in der Nähe einer Spule bewegt wird, ändert sich der magnetische Fluss durch die Spule und erzeugt eine Spannung an den Enden der Spule.

Wenn ein Leiter sich in einem Magnetfeld bewegt, wird eine Spannung in diesem Leiter induziert.

Die Lehre von Erscheinungen bei ruhenden elektrischen Ladungen.

Eine Eigenschaft der Materie, die den Charakter einer Menge hat und sich durch Kraft zwischen Ladungen zeigt.

Zwei Arten von Ladungen, die durch ihre anziehenden bzw.abstoßenden Kräfte unterschieden werden können.

Körper, bei denen sich die positiven und negativen Ladungen gegenseitig aufheben.

Die Entstehung von Ladungen durch Reibung zweier Körper.

Beim Reiben zweier Körper wird ein Teil der positiven oder negativen Ladungen von einem Körper auf den anderen übertragen.

Die Anziehungskraft oder Abstoßungskraft zwischen elektrischen Ladungen.

Beschreibt die Kraft zwischen zwei ruhenden Punktladungen. Die Kraft ist proportional zum Produkt der beiden Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen.

Zwei parallele Leiter mit Stromfluss üben eine Kraft aufeinander aus, die entweder anziehend oder abstoßend ist, abhängig von der Richtung der Ströme.

Die Richtung der Kraft zwischen zwei parallelen Leitern kann mit der linken Hand Regel bestimmt werden: Daumen zeigt in Stromrichtung des ersten Leiters, Finger zeigen in die Richtung des Magnetfelds, dann zeigt die Kraftrichtung aus der Handfläche.

Das Erzeugen einer Spannung in einem Leiter durch eine Änderung des Magnetfeldes.

Die Verschiebung von Ladungen innerhalb atomarer Bereiche in einem Isolator, wenn dieser in ein elektrisches Feld gebracht wird.

Die Polarisierung eines Atoms oder Moleküls, das kein permanentes Dipolmoment besitzt, durch die Verschiebung seiner Elektronenhülle im elektrischen Feld.

Die Ausrichtung von permanenten Dipolen in einem äußeren elektrischen Feld. Je stärker das Feld, desto besser die Ausrichtung.

Die Ansammlung elektrischer Ladungen auf der Oberfläche eines Materials, die durch Polarisation entsteht.

Ein Dipolmoment, das durch die Einwirkung eines externen elektrischen Feldes entsteht. Jedes Atom oder Molekül erhält in einem elektrischen Feld ein induziertes Dipolmoment.

Ein Kondensator, bei dem eine dünne Oxidschicht als Dielektrikum verwendet wird, die durch Elektrolyse auf einer Aluminium-Anode erzeugt wird. Die Kathode besteht aus einem Elektrolyten, der in Papier aufgesaugt ist.

Die Fähigkeit eines Kondensators, elektrische Ladung zu speichern, gemessen in Farad (F).

Beim Aufladen eines Kondensators wird elektrische Ladung durch die Spannungsquelle auf die Kondensatorplatten übertragen. Die Ladungsmenge wächst, bis die Spannung am Kondensator gleich der angelegten Spannung ist.

Sie haben aufgrund der geringen Dielektrikumsdicke ein großes Speichervermögen bei geringen Herstellungskosten.

Das Papier dient als Abstandshalter zwischen den Folien und hält den Elektrolyten, der die Kathode darstellt.

Ein nichtleitendes Material, das zwischen den Elektroden eines Kondensators platziert wird, um die Kapazität zu erhöhen und die elektrische Feldstärke zu reduzieren.

Je dünner das Dielektrikum, desto höher die Kapazität des Kondensators.

Es entsteht ein Kurzschluss, da kein Dielektrikum vorhanden ist.

Wenn ein neutraler Leiter geerdet wird, fließen die positiven Ladungsträger zur Erde ab. Der Leiter wird negativ geladen.

Ein Maß für die Stärke eines Dipols. Es hängt von der Ladungsmenge und dem Abstand zwischen den Ladungsschwerpunkten ab.

Auch Atome und Moleküle können Dipolmomente besitzen, wenn die Schwerpunkte der positiven und negativen Ladungen nicht zusammenfallen.

Zwei aneinander liegende Platten werden in ein elektrisches Feld gebracht. Die Ladungen werden getrennt, so dass sich ein entgegengesetztes Feld bildet.

Im Inneren eines Leiters, der sich im elektrischen Feld befindet, existiert kein Feld, da sich das Feld durch die Ladungen im Leiter und das äußere Feld gegenseitig aufheben.

Die Änderung des magnetischen Flusses durch eine Spule induziert eine Spannung. Diese Spannung ist proportional zur Änderungsrate des Flusses und der Windungszahl der Spule.

Die Richtung des induzierten Stroms ist so, dass er der Änderung des magnetischen Flusses entgegenwirkt.

Die durch eine Flussänderung induzierte Spannung wird als Spannungsstoß bezeichnet und ist proportional zur Gesamtänderung des Flusses, nicht der Geschwindigkeit der Änderung.

Die Kraft, die auf eine geladene Teil in einem Magnetfeld wirkt.

Die Spannung, die durch die Bewegung eines Leiters in einem Magnetfeld induziert wird.

Die Ladungstrennung in einem Leiter aufgrund der Lorentzkraft erzeugt ein elektrisches Feld, das die Ladungen im Gleichgewicht hält.

Visuelle Darstellung der Richtung und Stärke des elektrischen Feldes. Sie verlaufen von positiven Ladungen (Quellen) zu negativen Ladungen (Senken).

Die Tangente an die Feldlinie an einem Punkt gibt die Richtung der Kraft an, die auf eine positive Ladung an diesem Punkt wirken würde.

Ein Phänomen, bei dem die Luft um ein starkes elektrisches Feld herum leuchtet. Es tritt bei hohen Spannungen auf.

Durch Reibung werden Elektronen vom Wollpullover auf den Ballon übertragen. Der Ballon wird dadurch negativ geladen und kann kleine Papierschnipsel anziehen.

Hochspannungsleitungen erzeugen ein starkes elektrisches Feld. Um die Gefahr von Koronaentladungen und elektromagnetischer Strahlung zu minimieren, werden sie hoch angebracht.

Die Kraft, die ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld erfährt.

Eine Methode zur Bestimmung der Richtung der Kraft, die auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld wirkt.

Ein Gerät zur Beschleunigung von geladenen Teilchen.

Das Auftreten einer elektrischen Spannung in einem stromdurchflossenen Leiter, der sich in einem Magnetfeld befindet.

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, magnetische Feldlinien zu leiten.

Diamagnetische Stoffe haben eine relative Permeabilität μr kleiner als 1. Sie werden im Magnetfeld magnetisiert, wobei ihr magnetisches Dipolmoment entgegen der Richtung des äußeren Feldes gerichtet ist.

Paramagnetische Stoffe haben eine relative Permeabilität μr größer als 1. Sie werden im Magnetfeld magnetisiert, wobei ihr magnetisches Dipolmoment in Richtung des äußeren Feldes gerichtet ist.

Ferromagnetische Stoffe haben eine relative Permeabilität μr viel größer als 1. Sie werden im Magnetfeld stark magnetisiert, wobei ihr magnetisches Dipolmoment in Richtung des äußeren Feldes gerichtet ist.

Die relative Permeabilität μr ist ein Maß für die Fähigkeit eines Stoffes, sich in einem Magnetfeld zu magnetisieren. Sie ist das Verhältnis der magnetischen Flussdichte im Stoff zur magnetischen Flussdichte im Vakuum.

Die relative Permeabilität μr zeigt, wie stark ein Stoff auf ein Magnetfeld reagiert. < 1: Diamagnetisch, > 1: Paramagnetisch, >> 1: Ferromagnetisch.

Ein Transformator besteht aus einer Primär- und einer Sekundärspule. Fließt ein Wechselstrom durch die Primärspule, entsteht in der Sekundärspule eine Spannung, die proportional zur Windungszahl ist.

Eine Spule, die eine Spannung durch elektromagnetische Induktion erzeugt, wenn sich der magnetische Fluss durch die Spule ändert.

Ein Spannungsstoß entsteht in einer Induktionsspule, wenn sich das Magnetfeld, das die Spule durchsetzt, ändert. Die Höhe des Spannungsstoßes hängt dabei vom Stoff ab, der sich innerhalb der Spule befindet.