Der
klassische
physikalische Feldbegriff
Arten von
Wechselwirkungen zwischen Körpern
- direkter Kontakt: Stoßprozesse, Reibung
- ohne notwendigen
Kontakt: Gravitation,
Magnetismus
- Nahwirkungstheorie:
sowohl die in Wechselwirkung tretenden
Körper, als auch das vermittelnde Feld sind Träger von
Energie
- Fernwirkungstheorie: nur die in Wechselwirkung tretenden Körper sind
Träger der Energie, die Wechselwirkung tritt unmittelbar ohne
zeitlichen Verzug (instantan) auf
- Für statische (zeitlich unveränderliche)
Felder sind beide Theorien gleichwertig, erst bei bei zeitlich
veränderlichen Feldern (elektromagnetische Wellen) zeigt sich,
dass das sich mit endlicher Geschwindigkeit
(Lichtgeschwindigkeit) ausbreitende Feld, Träger von Energie
ist.
Zum Feldbegriff (klassisch)
- Neben den Teilchen (stofflichen Objekten)
sind Felder die zweite Strukturform der (physikalischen)
Materie
- Felder sind Träger von Energie.
- Felder beschreiben einen Raumzustand.
- Die Räume zwischen den stofflichen Objekten
werden durch Felder ausgefüllt.
- Felder werden durch stoffliche Objekte
verursacht.
- Felder sind Objekte der Übertragung von
Wechselwirkungen zwischen Teilchen bzw. Körpern.
- Die Existenz der Felder kann anhand der
zwischen ihnen stattfindenden Wechselwirkungen nachgewiesen
werden.
- Der Zustand des Raumes wird durch Angabe
einer Feldgröße beschrieben, die eine bestimmte Wirkung des
Feldes erfasst.
- Die durch Felder vermittelten
Wechselwirkungen können ohne direkten Kontakt zwischen den
Körpern stattfinden.
Modell zur Beschreibung von Feldern
- Feldlinien
- Feldlinien dienen zur Beschreibung von
Vektorfeldern.
- Feldlinien sind
orientierte Linien. In jedem Punkt einer Feldlinie ist die
Tangente an die Feldlinie die Trägergerade des in diesem Punkt
wirkenden Feldvektors.
- Der Verlauf der
Feldlinien erfasst die Feldrichtung, die Homogenität des
Feldes und die Dichte der Feldlinien die Stärke des Feldes
(Betrag des Feldvektors).
- Feldlinien in Kraftfeldern werden auch als
Kraftlinien bezeichnet.
- Felder, deren Feldlinien in bestimmten
Punkten beginnen (Quellen) und in anderen Punkten enden
(Senken) werden als Quellenfelder
bezeichnet.
- Felder mit geschlossenen Feldlinien werden
als Wirbelfelder bezeichnet.