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NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenDienstag, 21. Mai 2013 

Feld (Physik)


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In der Physik spielt der Begriff Feld eine zentrale Rolle. Ein Feld besteht einem Raum der leer oder stofferfüllt sein kann und messbaren Eigenschaften die jedem Raumpunkt zugeordnet werden können. physikalischen Größen können auch mehrkomponentig sein wie bei der Geschwindigkeit . Diese physikalischen Größen nennt man Feldgrößen .

Inhaltsverzeichnis

Beispiele

Man verwendet den Feldbegriff in allen der Physik . Beispiele sind

Motivation des Begriffs

Die Motivation zur Einführung des Feldbegriffs
  1. einerseits in der einfacheren Beschreibung physikalischer in Vielteilchensystemen. Statt alle Orte und Geschwindigkeiten Einzelteilchen angeben zu müssen ermöglicht die Feldbeschreibung elegante Methode Temperatur und Dichte eines Gases oder einer Flüssigkeit zu
  2. andererseits in der Beachtung der Nahwirkung die wegen der endlichen Übertragungsgeschwindigkeit physikalischer und Wechselwirkungen in Betracht gezogen werden muss. Das besteht dann aus nicht weiter reduzierbaren physikalischen wie im elektromagnetischen Feld und im Gravitationsfeld .

Einteilung der Felder

Eine andere Einteilung von Feldern ist mathematische Natur:
  • Skalarfelder haben Skalare als Feldgrößen wie die Massedichte und die Temperatur
  • Vektorfelder haben Vektoren als Feldgrößen wie die elektrische Feldstärke und die Kraft (Physik)
  • Tensorfelder haben Tensoren als Feldgrößen wie die Elastische Spannung
  • Spinorfelder haben Spinoren als Feldgrößen wie die Stromdichte in relativistischer Feldbeschreibung (Dirac-Feld); auch Felder Spinoren höherer Ordnung sind beschreibbar
  • statische Felder besitzen Feldgrößen die zeitunabhängig sind
  • stationäre Felder besitzen Feldgrößen die eine stationäre Strömung einer Flüssigkeit beschreiben
  • quasistationäre Felder besitzen Feldgrößen deren zeitliche Veränderung ist.

Anwendung

Im praktischen Umfeld finden die Vektorfelder größte Verbreitung. Sie können besonders anschaulich mit von Feldlinien beschrieben werden deren Tangenten in jedem Raumpunkt die Richtung der (Vektoren) darstellen. Die Feldstärke also die Beträge der Feldvektoren in den Raumpunkten werden die Dichte der Feldlinien dargestellt. Solche Feldlinien in Experimenten verdeutlicht werden man denke an das Feld dessen mittels Eisenfeilspänen dargestellt werden kann.


Feldlinien eines
Stabmagneten

Feldlinien können von bestimmten Punkten im ausgehen (den Quellen ) und in anderen Punkten verschwinden (den Senken ) solche Felder heißen Quellenfelder. Beispiel hierfür das elektrostatische Feld einer positiven und negativen Ladung.

Feldlinien können nur in sich geschlossen Man spricht dann von einem Wirbelfeld. Beispiel ist das magnetostatische Feld eines Kreisstroms.

Siehe auch: Teilchen




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