Berlin 1997 – wissenschaftliches Programm

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DD: Didaktik der Physik

DD 7: Sitzung 7

DD 7.2: Vortrag

Dienstag, 11. März 1997, 14:20–14:40, PN 203

Die Einführung der elektrischen und der magnetischen Feldstärke in der Sekundarstufe II — •F. Herrmann — Abtl. für Didaktik der Physik, Universität Karlsruhe

Das elektrische Feld ist ein Stoff oder in gelehrteren Worten ein physikalisches System. Die elektrische Feldstärke ist eine von mehreren physikalischen Größen, mit denen man diesen Stoff oder dieses System beschreibt. Diese einfache Einsicht wird durch die übliche Einführung der Feldstärke über F = Q · E verbaut. Hier ist Q eine sogenannte Pro-beladung und E die Feldstärke des Feldes, das sich am Ort von Q befand, bevor Q dort war. Es entsteht die Vorstellung, das Feld sei ein sehr schwieriger und abstrakter Begriff. Die Unterscheidung zwischen den Begriffen Feld (ein physikalisches System, d. h. ein sehr konkretes Gebilde) und Feldstärke (eine physikalische Größe, d. h. ein mathematisches Konzept) wird fast unmöglich gemacht.
Im Karlsruher Physikkurs werden elektrische und magnetische Feldstärke auf einem anderen Weg eingeführt: die Elektrische über U/d (d.h. Spannung durch Abstand) und die Magnetische über I/d (d.h. Stromstärke durch Abstand). Die Elektrodynamik enthält mehrere innere Analogien. Die Einführung der beiden Feldstärken enstprechen einander im Rahmen derjenigen Analogien, bei der sich elektrische Spannung und elektrische Stromstärke, elektrische Ladung und magnetischer Fluß sowie Kapazität und Induktivität entsprechen.