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Feld (Physik) ArtikelIn der Physik spielt der Begriff Feld eine zentrale Rolle. Ein Feld besteht aus einem Raum, der leer oder stofferfüllt sein kann, und messbaren physikalischen Merkmalen, die jedem Raumpunkt zugeordnet werden können. Die physikalischen Größen können auch mehrkomponentig sein, wie bei der Geschwindigkeit. Diese physikalischen Größen bezeichnet man Feldgrößen.
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Man benutzt den Feldbegriff in allen Zweigen der Physik. Beispiele sind
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Die Motivation zur Einführung des Feldbegriffs liegt
- einerseits in der einfacheren Beschreibung physikalischer Vorgänge in Vielteilchensystemen . Statt alle Orte und Geschwindigkeiten der Einzelteilchen angeben zu müssen, ermöglicht die Feldbeschreibung eine elegante Methode, Temperatur und Dichte eines Gases oder einer Flüssigkeit zu behandeln.
- andererseits in der Beachtung der Nahwirkung, die wegen der endlichen Übertragungsgeschwindigkeit physikalischer Ereignisse und Wechselwirkungen in Betracht gezogen werden muss. Das Feld besteht dann aus nicht weiter reduzierbaren physikalischen Größen, wie in dem elektromagnetischen Feld und in dem Gravitationsfeld.
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Eine andere Einteilung von Feldern ist ihre mathematische Natur:
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Im praktischen Umfeld finden die Vektorfelder die größte Verbreitung. Sie können besonders anschaulich mit Hilfe von Feldlinien beschrieben werden, deren Tangenten in jedem Raumpunkt die Richtung der Feldgrößen (Vektoren) darstellen. Die Feldstärke, also die Beträge der Feldvektoren in den Raumpunkten, werden durch die Dichte der Feldlinien dargestellt. Solche Feldlinien können in Experimenten verdeutlicht werden, man denke an das magnetische Feld, dessen mittels Eisenfeilspänen dargestellt werden kann.
Feldlinien eines Stabmagneten Feldlinien können von bestimmten Punkten in dem Raum ausgehen (den Quellen ) und in anderen Punkten verschwinden (den Senken), solche Felder heißen Quellenfelder. Beispiel hierfür ist das elektrostatische Feld einer positiven und negativen elektrischen Ladung.
Feldlinien können ca. in sich geschlossen auftreten. Man spricht dann von einem Wirbelfeld . Beispiel hierfür ist das magnetostatische Feld eines Kreisstroms . Siehe auch: Teilchen
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