Feld (Physik)

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Die Eisenfeilspäne auf dem Papier richten sich entlang der Feldlinien des darunter liegenden Stabmagneten aus.

Ein Feld ist nach der physikalischen Feldtheorie ein mathematisches Modell zur Beschreibung der räumlichen Verteilung einer physikalischen Größe, welche die Feldstärke am jeweiligen Ort angibt. Wird dabei jedem Punkt des Raumes eine reelle Zahl (ein Skalar), zugeordnet, so spricht man von einem Skalarfeld. So kann etwa die räumliche Temperaturverteilung durch ein skalares Wärmefeld beschrieben und heute auch durch Wärmebildkameras sichtbar gemacht werden. Wird zusätzlich zum Zahlenwert auch eine Richtung angegeben, so handelt es sich um ein Vektorfeld. Das ist bei Kraftfeldern der Fall, bei denen auch die Richtung der wirkenden Kraft berücksichtigt werden muss. In den Feldtheorien werden auch häufig Tensorfelder verwendet, die als mathematische Abbildungen, jedem Punkt eines gegebenen topologischen Raumes einen Tensor zuordnen.

Ein Feld kann durch gezeichnete oder experimentell sichtbar gemachte Feldlinien dargestellt und mit den Hilfsmitteln der Differentialgeometrie berechnet werden. Ein klassisches Beispiel ist das Magnetfeld eines Magneten, das mit Eisenfeilspänen leicht sichtbar gemacht und mittels der Maxwell-Gleichungen berechnet werden kann.

Im Gegensatz zu Quellenfeldern, wie etwa das Gravitationsfeld oder das elektrostatische Feld, besitzen Wirbelfelder keine Quellen und Senken, sondern ihre Feldlinien sind in sich geschlossene Kurven, wie es etwa beim Magnetfeld der Fall ist.

Siehe auch