Ladungen & Felder - Oberstufe

Elektrizitätslehre

Ladungen & Felder - Oberstufe

  • Wie lautet das Gesetz von COULOMB?
  • Wie ist das Feld im Innern eines Plattenkondensators?
  • Wie viel Energie kann ein Kondensator speichern?
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Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von:

PhET Interactive Simulations
University of Colorado Boulder
https://phet.colorado.edu

Informationen zur Verwendungsmöglichkeiten der Simulationen findest du unter:

https://phet.colorado.edu/de/licensing

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Die Simulation zeigt den zeitlichen Verlauf von Ladung \({Q_C}(t)\) auf dem Kondensator, Stromstärke \(I(t)\), Spannung \({U_R}(t)\) über dem Widerstand, Spannung \({U_C}(t)\) über dem Kondensator, Leistung \({P_R}(t)\) am Widerstand und Leistung \({P_C}(t)\) am Kondensator in einem RC-Kreis sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten. Dabei können der Betrag \({\left| {{U_0}} \right|}\) der Nennspannung der Quelle, die Größe \(R\) des Widerstands sowie die Kapazität \(C\) des Kondensators in gewissen Grenzen verändert werden.

Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen zum Versuch zur elektrischen Verschiebungsdichte.

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Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtung des Experiments zum Nachweis des homogenen elektrischen Feldes im Plattenkondensator.

Die Animation zeigt die natürliche Anregung eines Herzens.

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Die Animation zeigt ein typisches Elektrokardiogramm.

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Die Animation zeigt die Spannung zwischen Zellinnerem und Zelläußerem in einer Herzmuskelzelle.

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Die Animatiion zeigt den Versuchsaufbau zur Messung der elektrischen Feldstärke mit einer Feldmühle.

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Die Animation zeigt das Prinzip einer Feldmühle zur Messung der elektrischen Feldstärke.

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Die Animation zeigt das Gedankenexperiment zur Bestimmung des Proportionalitätsfaktors im COULOMB-Gesetz über die Flächenladungsdichte einer Kugel.

Die Animation zeigt den Aufbau und die Durchführung des Versuchs zur Bestimmung der Flächenladungsdichte.

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Die Animation zeigt den Aufbau und die Durchführung des Influenzversuchs im Plattenkondensator.

Die Animation zeigt die Beobachtung des Influenzversuchs im Plattenkondensator.

Die Animation zeigt die Durchführung und die Beobachtungen beim Influenzversuch nach CAVENDISH.

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Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von:

PhET Interactive Simulations
University of Colorado Boulder
https://phet.colorado.edu

Informationen zur Verwendungsmöglichkeiten der Simulationen findest du unter:

https://phet.colorado.edu/de/licensing

Didaktische Hinweise
Erkunde, wie ein Kondensator funktioniert! Ändere die Größe der Platten und die Entfernung zwischen ihnen. Ändere die Spannung und sieh, dass sich Ladungen auf den Platten aufbauen. Betrachte das elektrische Feld und miss die Spannung. Schließe einen geladenen Kondensator an eine Glühbirne an und beobachte eine RC-Schaltung während der Entladung. Erkläre die Beziehungen zwischen Spannung, Ladung, gespeicherter Energie und Kapazität. Sage voraus, wie sich die Kapazität ändert, wenn sich die Plattenfläche oder der Plattenabstand ändert. Beschreibe, wie Ladung von einem Kondensator in eine Glühbirne fließt.

Die Animation zeigt ein Gedankenexperiment zur Bestimmung der Größen, von denen die im Kondensator gespeicherte elektrische Energie abhängt.

Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs zum Nachweis, dass ein Kondensator elektrische Energie speichern kann.

Die Animation zeigt, dass das Feld einer Platte allein halb so groß ist wie das resultierende Feld im Inneren eines Plattenkondensators.

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Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die prinzipielle Beobachtung des Experimentes zur Messung der Kraft auf eine Spiegelladung.

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Die Animation zeigt das Prinzip der Spiegelladung.

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Didaktische Hinweise
Untersuche, welche Variablen bestimmen, wie geladene Körper interagieren. Sage voraus, wie geladene Körper interagieren. Beschreibe Stärke und Richtung des elektrischen Feldes um einen geladenen Körper. Verwende Diagramme mit Vektoren, um die Wechselwirkungen zu beschreiben.