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Suchergebnisse 1 - 30 von 454

Der Mensch als Leiter von Musik

Versuche

  • Demonstration der Leitfähigkeit des menschlichen Körpers
  • Thematisierung der Gefahr von Strom für den Menschen

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  • Thematisierung der Gefahr von Strom für den Menschen

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Hall-Effekt (Grundversuch)

Versuche

  • Qualitativer Nachweis des Auftretens des Hall-Effektes
  • Nachweis von \(U_{\rm{H}} \sim I_{\rm{quer}}\)

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  • Nachweis von \(U_{\rm{H}} \sim I_{\rm{quer}}\)

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Gefahr durch Strom und Körperwiderstand

Grundwissen

  • Strom kann für den Menschen schon ab ca. \(30\,\rm{mA}\) tödlich sein.
  • Wechselstrom ist gefährlicher als Gleichstrom.
  • Der Körperwiderstand liegt mit Übergangswiderständen der Haut im Bereich von \(1\)-\(5\,\rm{k}\Omega\), je nach Weg durch den Körper.

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  • Strom kann für den Menschen schon ab ca. \(30\,\rm{mA}\) tödlich sein.
  • Wechselstrom ist gefährlicher als Gleichstrom.
  • Der Körperwiderstand liegt mit Übergangswiderständen der Haut im Bereich von \(1\)-\(5\,\rm{k}\Omega\), je nach Weg durch den Körper.

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Stromleitung in Flüssigkeiten

Versuche

  • Untersuchung der Leitung von Strom in verschiedenen Flüssigkeiten
  • Untersuchung des Einflusses des Salzgehaltes von Wasser auf die Stromleitung

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  • Untersuchung der Leitung von Strom in verschiedenen Flüssigkeiten
  • Untersuchung des Einflusses des Salzgehaltes von Wasser auf die Stromleitung

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Stromleitung in Gasen

Versuche

  • Untersuchung der Stromleitung in Gasen

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Kraft auf stromdurchflossene Alufolie

Versuche

  • Veranschaulichung der magnetischen Kraftwirkung auf einen stromdurchflossenen Leiter
  • Untersuchung der Richtung der magnetischen Kraftwirkung
  • Herleitung oder Bestätigung der Drei-Finger-Regel

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  • Veranschaulichung der magnetischen Kraftwirkung auf einen stromdurchflossenen Leiter
  • Untersuchung der Richtung der magnetischen Kraftwirkung
  • Herleitung oder Bestätigung der Drei-Finger-Regel

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Elektrizität und Ladung

Grundwissen

  • Es gibt zwei unterschiedliche Ladungsarten: positive und negative Ladung.
  • Gleichnamige Ladungen stoßen sich gegenseitig ab, ungleichnamige ziehen sich an.
  • Ladungen sind die Ursache dafür, dass sich Gegenstände anziehen und abstoßen können.
  • Eine Folge der Kraftwirkung zwischen Ladungen ist die Influenz.

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  • Es gibt zwei unterschiedliche Ladungsarten: positive und negative Ladung.
  • Gleichnamige Ladungen stoßen sich gegenseitig ab, ungleichnamige ziehen sich an.
  • Ladungen sind die Ursache dafür, dass sich Gegenstände anziehen und abstoßen können.
  • Eine Folge der Kraftwirkung zwischen Ladungen ist die Influenz.

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Auftreten von Induktion

Grundwissen

  • Ändert sich das Magnetfeld, dass eine Spule durchsetzt, so wird in der Spule eine Induktionsspannung induziert.
  • Je größer die Änderung des Magnetfeldes, desto größer die Induktionsspannung.
  • Je schneller die Änderung des Magnetfeldes, desto größer die Induktionsspannung.

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  • Ändert sich das Magnetfeld, dass eine Spule durchsetzt, so wird in der Spule eine Induktionsspannung induziert.
  • Je größer die Änderung des Magnetfeldes, desto größer die Induktionsspannung.
  • Je schneller die Änderung des Magnetfeldes, desto größer die Induktionsspannung.

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Zusammenhang von Induktion und LORENTZ-Kraft

Grundwissen

  • Das Auftreten von Induktionsspannungen kann mithilfe der LORENTZ-Kraft erklärt werden
  • Ladungstrennung aufgrund von Bewegung von Ladung im Magnetfeld wird als Induktionsspannung messbar
  • Wenn sich die vom Magnetfeld durchsetzte Fläche eines Leiterrahmens ändert, wird eine Induktionsspannung messbar

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  • Das Auftreten von Induktionsspannungen kann mithilfe der LORENTZ-Kraft erklärt werden
  • Ladungstrennung aufgrund von Bewegung von Ladung im Magnetfeld wird als Induktionsspannung messbar
  • Wenn sich die vom Magnetfeld durchsetzte Fläche eines Leiterrahmens ändert, wird eine Induktionsspannung messbar

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Induktionsstrom und Regel von Lenz

Grundwissen

  • Der Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass der Induktionsstrom der Ursache seiner Entstehung entgegenwirkt.
  • Die LENZsche ermöglicht einfache Vorhersagen zur Richtung auftretender Induktionsströme.

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  • Der Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass der Induktionsstrom der Ursache seiner Entstehung entgegenwirkt.
  • Die LENZsche ermöglicht einfache Vorhersagen zur Richtung auftretender Induktionsströme.

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Elektrische Kraft im homogenen elektrischen Feld (Simulation mit Versuchsanleitung)

Versuche

Die Simulation ermöglicht die Untersuchung der Abhängigkeit der Kraft auf eine Ladung im homogenen elektrischen Feld von den relevanten Parametern.

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Versuche

Die Simulation ermöglicht die Untersuchung der Abhängigkeit der Kraft auf eine Ladung im homogenen elektrischen Feld von den relevanten Parametern.

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Elektrische Kraft im radialsymmetrischen elektrischen Feld (Simulation mit Versuchsanleitung)

Versuche

Die Simulation ermöglicht die Untersuchung der Abhängigkeit der Kraft auf eine Ladung im radialsymmetrischen elektrischen Feld von den relevanten Parametern.

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Versuche

Die Simulation ermöglicht die Untersuchung der Abhängigkeit der Kraft auf eine Ladung im radialsymmetrischen elektrischen Feld von den relevanten Parametern.

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Influenz und Polarisation

Grundwissen

  • Eine Folge der Kraftwirkung zwischen elektrischen Ladungen ist die Influenz.
  • In elektrischen Leitern bewirkt die Influenz eine Trennung von positiven und negativen Ladungen.
  • In Isolatoren bewirkt die Influenz eine Verschiebung von positiven und negativen Ladungen gegeneinander. Dies nennt man Polarisation.

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  • Eine Folge der Kraftwirkung zwischen elektrischen Ladungen ist die Influenz.
  • In elektrischen Leitern bewirkt die Influenz eine Trennung von positiven und negativen Ladungen.
  • In Isolatoren bewirkt die Influenz eine Verschiebung von positiven und negativen Ladungen gegeneinander. Dies nennt man Polarisation.

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I-U-Kennlinien

Ausblick

  • Kennlinien von Leitern können auch als \(I\)-\(U\)-Kennlinie dargestellt werden.
  • Hier entspricht die Steigung des Graphen gerade dem Widerstand \(R\).
  • Bei einem OHMschen Widerstand ist der Proportionalitätsfaktor des \(I\)-\(U\)-Diagramms gerade sein Widerstand \(R\).

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Ausblick

  • Kennlinien von Leitern können auch als \(I\)-\(U\)-Kennlinie dargestellt werden.
  • Hier entspricht die Steigung des Graphen gerade dem Widerstand \(R\).
  • Bei einem OHMschen Widerstand ist der Proportionalitätsfaktor des \(I\)-\(U\)-Diagramms gerade sein Widerstand \(R\).

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Elektrische Kraft

Grundwissen

  • Elektrisch geladene Körper üben aufeinander Kräfte aus. Diese Kräfte nennen wir elektrische Kräfte und bezeichnen sie mit \(\vec F_{\rm{el}}\).
  • Sind zwei Körper gleichartig geladen, also entweder beide positiv oder beide negativ, dann stoßen sich die Körper gegenseitig ab.
  • Sind die Körper dagegen verschiedenartig geladen, also einer positiv und einer negativ, dann ziehen sich die Körper gegenseitig an.

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  • Elektrisch geladene Körper üben aufeinander Kräfte aus. Diese Kräfte nennen wir elektrische Kräfte und bezeichnen sie mit \(\vec F_{\rm{el}}\).
  • Sind zwei Körper gleichartig geladen, also entweder beide positiv oder beide negativ, dann stoßen sich die Körper gegenseitig ab.
  • Sind die Körper dagegen verschiedenartig geladen, also einer positiv und einer negativ, dann ziehen sich die Körper gegenseitig an.

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Elektrische Ladung und die Einheit Coulomb

Grundwissen

  • Ist ein Körper elektrisch neutral, dann befinden sich in und auf ihm gleich viele Protonen und Elektronen.
  • Ist ein Körper negativ geladen, dann befinden sich in und auf ihm mehr Elektronen als Protonen.
  • Ist ein Körper positiv geladen, dann befinden sich in und auf ihm mehr Protonen als Elektronen (besser: weniger Elektronen als Protonen).
  • Das Formelzeichen für die elektrische Ladung ist \(q\) oder \(Q\), die Maßeinheit der elektrischen Ladung ist \(1\,\rm{C}\) (Coulomb).

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  • Ist ein Körper elektrisch neutral, dann befinden sich in und auf ihm gleich viele Protonen und Elektronen.
  • Ist ein Körper negativ geladen, dann befinden sich in und auf ihm mehr Elektronen als Protonen.
  • Ist ein Körper positiv geladen, dann befinden sich in und auf ihm mehr Protonen als Elektronen (besser: weniger Elektronen als Protonen).
  • Das Formelzeichen für die elektrische Ladung ist \(q\) oder \(Q\), die Maßeinheit der elektrischen Ladung ist \(1\,\rm{C}\) (Coulomb).

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MILLIKAN-Versuch - Schwebe-Fall-Methode ohne CUNNINGHAM-Korrektur (Simulation)

Versuche

Mit Hilfe dieser Simulation kannst du dir selbstständig die Ergebnisse des MILLIKAN-Versuchs erarbeiten.

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MILLIKAN-Versuch - Steige-Fall-Methode ohne CUNNINGHAM-Korrektur (Simulation)

Versuche

Mit Hilfe dieser Simulation kannst du dir selbstständig die Ergebnisse des MILLIKAN-Versuchs erarbeiten.

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MILLIKAN-Versuch - Steige-Sink-Methode ohne CUNNINGHAM-Korrektur (Simulation)

Versuche

Mit Hilfe dieser Simulation kannst du dir selbstständig die Ergebnisse des MILLIKAN-Versuchs erarbeiten.

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Magnetische Flussdichte und die Maßeinheit Tesla

Grundwissen

  • Befindet sich ein gerader Leiter der Länge \(l\), der von einem Strom der Stärke \(I\) durchflossen wird, senkrecht zu den Feldlinien in einem magnetischen Feld, und wirkt auf diesen Leiter eine magnetische Kraft vom Betrag \(F_{\rm{mag}}\), dann definieren wir die magnetische Flussdichte \(B\) des magnetischen Feldes am Ort des Leiters durch \(B := \frac{F_{\rm{mag}}}{l \cdot I}\).
  • Die magnetische Flussdichte \(B\) ist ein Maß für "die Stärke" eines magnetischen Feldes.
  • Das Formelzeichen für die magnetische Flussdichte ist \(B\), die Maßeinheit der magnetischen Flussdichte ist \(1\,\rm{T}\) (Tesla).

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  • Befindet sich ein gerader Leiter der Länge \(l\), der von einem Strom der Stärke \(I\) durchflossen wird, senkrecht zu den Feldlinien in einem magnetischen Feld, und wirkt auf diesen Leiter eine magnetische Kraft vom Betrag \(F_{\rm{mag}}\), dann definieren wir die magnetische Flussdichte \(B\) des magnetischen Feldes am Ort des Leiters durch \(B := \frac{F_{\rm{mag}}}{l \cdot I}\).
  • Die magnetische Flussdichte \(B\) ist ein Maß für "die Stärke" eines magnetischen Feldes.
  • Das Formelzeichen für die magnetische Flussdichte ist \(B\), die Maßeinheit der magnetischen Flussdichte ist \(1\,\rm{T}\) (Tesla).

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Magnetfeld von langen Zylinderspulen (qualitativ)

Versuche

  • Demonstration des Magnetfelds (insbesonder im Innenraum) von langen Zylinderspulen

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Versuche

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Elektromagnetischer Schwingkreis stark gedämpft - aperiodischer Grenzfall (Theorie)

Ausblick

  • Im Fall \({\omega_0}^2 = \delta^2\) ist die Schwingung stark gedämpft. Wir sprechen dann vom sogenannten aperiodische Grenzfall.
  • Die Differentialgleichung \((*)\) für die Ladung \(Q(t)\) auf der oberen Platte des Kondensators wird dann gelöst durch die Funktion \(Q(t) = \hat{Q} \cdot \left( {1 + \delta \cdot t} \right) \cdot {e^{ - \delta \cdot t}}\) mit \(\hat{Q}=Q_0\) und \(\delta = \frac{R}{2 \cdot L}\)

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Ausblick

  • Im Fall \({\omega_0}^2 = \delta^2\) ist die Schwingung stark gedämpft. Wir sprechen dann vom sogenannten aperiodische Grenzfall.
  • Die Differentialgleichung \((*)\) für die Ladung \(Q(t)\) auf der oberen Platte des Kondensators wird dann gelöst durch die Funktion \(Q(t) = \hat{Q} \cdot \left( {1 + \delta \cdot t} \right) \cdot {e^{ - \delta \cdot t}}\) mit \(\hat{Q}=Q_0\) und \(\delta = \frac{R}{2 \cdot L}\)

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Elektromagnetischer Schwingkreis stark gedämpft - Kriechfall (Theorie)

Ausblick

  • Im Fall \({\omega_0}^2 < \delta^2\) ist die Schwingung stark gedämpft. Wir sprechen dann vom sogenannten Kriechfall.
  • Die Differentialgleichung \((*)\) für die Ladung \(Q(t)\) auf der oberen Platte des Kondensators wird dann gelöst durch die Funktion \(Q(t) = \hat{Q} \cdot \frac{1}{{2 \cdot \lambda }}\left( {\left( {\lambda + \delta } \right) \cdot {e^{\lambda \cdot t}} + \left( {\lambda - \delta } \right) \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}} \right) \cdot {e^{ - \delta \cdot t}}\) mit \(\hat{Q}=Q_0\), \(\lambda = \sqrt {{\delta ^2} - {\omega_0}^2}\), \(\omega_0=\sqrt{\frac{1}{L \cdot C}}\) und \(\delta = \frac{R}{2 \cdot L}\)

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  • Im Fall \({\omega_0}^2 < \delta^2\) ist die Schwingung stark gedämpft. Wir sprechen dann vom sogenannten Kriechfall.
  • Die Differentialgleichung \((*)\) für die Ladung \(Q(t)\) auf der oberen Platte des Kondensators wird dann gelöst durch die Funktion \(Q(t) = \hat{Q} \cdot \frac{1}{{2 \cdot \lambda }}\left( {\left( {\lambda + \delta } \right) \cdot {e^{\lambda \cdot t}} + \left( {\lambda - \delta } \right) \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}} \right) \cdot {e^{ - \delta \cdot t}}\) mit \(\hat{Q}=Q_0\), \(\lambda = \sqrt {{\delta ^2} - {\omega_0}^2}\), \(\omega_0=\sqrt{\frac{1}{L \cdot C}}\) und \(\delta = \frac{R}{2 \cdot L}\)

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Elektromagnetischer Schwingkreis ungedämpft (Modellbildung)

Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich der ungedämpfte elektromagnetische Schwingkreis mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich der ungedämpfte elektromagnetische Schwingkreis mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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Elektromagnetischer Schwingkreis gedämpft (Modellbildung)

Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich der gedämpfte elektromagnetische Schwingkreis mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich der gedämpfte elektromagnetische Schwingkreis mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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Aufladen eines Kondensators (Modellbildung)

Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich das Aufladen eines Kondensators mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich das Aufladen eines Kondensators mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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Entladen eines Kondensators (Modellbildung)

Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich das Entladen eines Kondensators mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich das Entladen eines Kondensators mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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Einschalten eines Stromkreises mit einer Spule (Modellbildung)

Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich das Einschalten eines Stromkreises mit einer Spule mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich das Einschalten eines Stromkreises mit einer Spule mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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Ausschalten eines Stromkreises mit einer Spule (Modellbildung)

Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich das Ausschalten eines Stromkreises mit einer Spule mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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Ausblick

  • Auf Basis einer geeigneten Modellierung lässt sich das Ausschalten eines Stromkreises mit einer Spule mit Hilfe der Methode der kleinen Schritte simulieren.

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\(\frac{e}{m_{\rm{e}}}\)-Bestimmung mit dem WIENschen Geschwindigkeitsfilter

Versuche

  • Bestimmung der spezifischen Ladung \(\frac{e}{m_{\rm{e}}}\) von Elektronen mit einem WIENschen Geschwindigkeitsfilter

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  • Bestimmung der spezifischen Ladung \(\frac{e}{m_{\rm{e}}}\) von Elektronen mit einem WIENschen Geschwindigkeitsfilter

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