Suchergebnis für:
Erdmagnetfeld und Archäologie (Abitur BY 2010 GK A1-2)
Eine Untersuchung des Erdmagnetfelds ist für verschiedene Wissenschaften aufschlussreich. a)Die Flussdichte des Erdmagnetfelds kann zum Beispiel…
Zur AufgabeEine Untersuchung des Erdmagnetfelds ist für verschiedene Wissenschaften aufschlussreich. a)Die Flussdichte des Erdmagnetfelds kann zum Beispiel…
Zur AufgabeBewegte Leiterschleife im Magnetfeld
Eine Drahtschleife mit eingebautem Messgerät wird durch ein homogenes Magnetfeld bewegt. Gib an, welche Reaktion des Stromanzeigegerätes in den…
Zur AufgabeEine Drahtschleife mit eingebautem Messgerät wird durch ein homogenes Magnetfeld bewegt. Gib an, welche Reaktion des Stromanzeigegerätes in den…
Zur AufgabeHorizontalkomponente des Erdmagnetfelds
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabenstellungÜber einem langen, geraden, in magnetischer Nord-Süd-Richtung ausgespannten Leiter ist…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabenstellungÜber einem langen, geraden, in magnetischer Nord-Süd-Richtung ausgespannten Leiter ist…
Zur AufgabeAusmessung des Erdmagnetfeldes
Eine langgestreckte Zylinderspule mit \(360\) Windungen auf einer Länge von \(60\,\rm{cm}\) ist so aufgestellt, dass ihre Achse in der magnetischen…
Zur AufgabeEine langgestreckte Zylinderspule mit \(360\) Windungen auf einer Länge von \(60\,\rm{cm}\) ist so aufgestellt, dass ihre Achse in der magnetischen…
Zur AufgabeAluminiumring vor Elektromagnet
Vor den Eisenkern eines Elektromagneten wird ein in horizontaler Richtung beweglicher Aluminiumring gebracht, der an zwei Fäden hängt. Übertrage die…
Zur AufgabeVor den Eisenkern eines Elektromagneten wird ein in horizontaler Richtung beweglicher Aluminiumring gebracht, der an zwei Fäden hängt. Übertrage die…
Zur AufgabeMagnetfeld einer Ringspule
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau einer RingspuleWenn man eine langgestreckte Zylinderspule zu einem Ring biegt, ohne die Gesamtlänge zu…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau einer RingspuleWenn man eine langgestreckte Zylinderspule zu einem Ring biegt, ohne die Gesamtlänge zu…
Zur AufgabeMagnetfeldmessung in einem HELMHOLTZ-Spulenpaar
Eine zunächst stromlose, rechteckige Leiterschleife ist über eine isolierende Aufhängung an einem empfindlichen Kraftsensor aufgehängt. Solange noch…
Zur AufgabeEine zunächst stromlose, rechteckige Leiterschleife ist über eine isolierende Aufhängung an einem empfindlichen Kraftsensor aufgehängt. Solange noch…
Zur AufgabeDeklination im Erdmagnetfeld
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Inklinatoriuma)Der Polarstern steht für uns über dem Nordpunkt des Horizonts. Erläutere, wie man auf der…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Inklinatoriuma)Der Polarstern steht für uns über dem Nordpunkt des Horizonts. Erläutere, wie man auf der…
Zur Aufgabea) Joachim Herz Stiftung Abb. 1…
Zur AufgabeMagnetische Flussdichte in der Umgebung von geraden Leitern - Formelumstellung
Um Aufgaben rund um die Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Umgebung von geraden Leitern zu lösen musst du häufig die Gleichung nach einer…
Zur AufgabeUm Aufgaben rund um die Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Umgebung von geraden Leitern zu lösen musst du häufig die Gleichung nach einer…
Zur AufgabePole eines Elektromagneten
Bestimmen Sie in nebenstehender Skizze die Lage des Nordpols und des Südpols des Elektromagneten. Stellen Sie ihre Überlegung dar.
Zur AufgabeBestimmen Sie in nebenstehender Skizze die Lage des Nordpols und des Südpols des Elektromagneten. Stellen Sie ihre Überlegung dar.
Zur AufgabeMagnetfelder im LHC
Der Large Hadron Collider (LHC) ist ein Teilchenbeschleuniger am Europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf. In einem \(26{,}659\,\rm{km}\)…
Zur AufgabeDer Large Hadron Collider (LHC) ist ein Teilchenbeschleuniger am Europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf. In einem \(26{,}659\,\rm{km}\)…
Zur AufgabeDrehmoment auf Spule im homogenen Magnetfeld
Durch eine rechteckige, auf einen Rahmen aufgewickelte Spule (\(b= 6{,}0\,\rm{cm}\), \(a = 8{,}0\,\rm{cm}\)) mit \(100\) Windungen fließt…
Zur AufgabeDurch eine rechteckige, auf einen Rahmen aufgewickelte Spule (\(b= 6{,}0\,\rm{cm}\), \(a = 8{,}0\,\rm{cm}\)) mit \(100\) Windungen fließt…
Zur AufgabeInduktion durch Magnetfeldänderung
a)Bei einem Versuch zur Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte hat der Strom durch die Feldspule den im rechten Bild dargestellten…
Zur Aufgabea)Bei einem Versuch zur Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte hat der Strom durch die Feldspule den im rechten Bild dargestellten…
Zur AufgabeRotierender Magnet
Eine auf einem u-förmigen Eisenkern aufgewickelte Spule ist an einen empfindlichen Spannungsmesser angeschlossen. Über dem Eisenkern ist ein…
Zur AufgabeEine auf einem u-förmigen Eisenkern aufgewickelte Spule ist an einen empfindlichen Spannungsmesser angeschlossen. Über dem Eisenkern ist ein…
Zur AufgabeSpulenstrom für ein Magnetfeld
a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Stromkreis mit langgestreckter…
Zur Aufgabea) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Stromkreis mit langgestreckter…
Zur AufgabeSpulenbewegung im Magnetfeld
Eine rechteckige Spule mit \(N\) Windungen wird mit konstanter Geschwindigkeit \(v\) durch ein homogenes Magnetfeld der Flussdichte \(B\) von…
Zur AufgabeEine rechteckige Spule mit \(N\) Windungen wird mit konstanter Geschwindigkeit \(v\) durch ein homogenes Magnetfeld der Flussdichte \(B\) von…
Zur AufgabeElektromagnetische Kräfte auf eine bewegte Kugel
a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeEine Holzkugel…
Zur Aufgabea) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeEine Holzkugel…
Zur AufgabeGangunterschied bei zwei Quellen
- Zur Berechnung des Gangunterschiedes muss unterschieden werden, ob Sender und Empfänger nahe oder weit entfernt voneinander sind im Vergleich zu ihrem Abstand.
- Bei Reflexion am optisch dichteren Medium muss zusätzlich der Phasensprung berücksichtigt werden.
- Zur Berechnung des Gangunterschiedes muss unterschieden werden, ob Sender und Empfänger nahe oder weit entfernt voneinander sind im Vergleich zu ihrem Abstand.
- Bei Reflexion am optisch dichteren Medium muss zusätzlich der Phasensprung berücksichtigt werden.
Kosmische Geschwindigkeiten
Mit Hilfe der drei kosmischen Geschwindigkeiten kann man abschätzen, welche Endgeschwindigkeiten Raketen besitzen müssen, um
- einen Satelliten in eine stabile Umlaufbahn zu bringen
- Menschen zu anderen Himmelskörpern zu befördern
- mit einer Sonde unser Sonnensystem verlassen zu können.
Mit Hilfe der drei kosmischen Geschwindigkeiten kann man abschätzen, welche Endgeschwindigkeiten Raketen besitzen müssen, um
- einen Satelliten in eine stabile Umlaufbahn zu bringen
- Menschen zu anderen Himmelskörpern zu befördern
- mit einer Sonde unser Sonnensystem verlassen zu können.
Radiowellen
- Größenordnung der Wellenlänge: größer als \(1\,{\rm m}\)
- Größenordnung der Frequenz: kleiner als \(300\,{\rm MHz}\)
- Anwendungen: Mobilfunk, TV, Radio
- Größenordnung der Wellenlänge: größer als \(1\,{\rm m}\)
- Größenordnung der Frequenz: kleiner als \(300\,{\rm MHz}\)
- Anwendungen: Mobilfunk, TV, Radio
Gammastrahlung
- Größenordnung der Wellenlänge: kleiner als \(10\,{\rm pm}\)
- Größenordnung der Frequenz: größer als \(3\cdot 10^{19}\,{\rm Hz}\)
- Auftreten: radioaktiver Zerfall, Umwandlungsreaktionen von Elementarteilchen
- Größenordnung der Wellenlänge: kleiner als \(10\,{\rm pm}\)
- Größenordnung der Frequenz: größer als \(3\cdot 10^{19}\,{\rm Hz}\)
- Auftreten: radioaktiver Zerfall, Umwandlungsreaktionen von Elementarteilchen
Mikrowellen
- Größenordnung der Wellenlänge: zwischen \(1\,{\rm m}\) und \(1\,{\rm mm}\)
- Größenordnung der Frequenz: von \(300\,{\rm MHz}\) bis \(300\,{\rm GHz}\)
- Anwendungen: Funk, Mikrowellenherd, Radar
- Größenordnung der Wellenlänge: zwischen \(1\,{\rm m}\) und \(1\,{\rm mm}\)
- Größenordnung der Frequenz: von \(300\,{\rm MHz}\) bis \(300\,{\rm GHz}\)
- Anwendungen: Funk, Mikrowellenherd, Radar
Elektrizitätslehre
Permanentmagnetismus
- Warum zeigen Kompasse immer nach Norden?
- Wie stellt man Magnete her?
- Was versteht man unter einem Magnetfeld?
- Welche Stoffe sind magnetisch?
Elementarteilchen
- Die Elementarteilchen der Materie können gut in 3 Spalten, als Generationen bezeichnet, und 3 Zeilen eingeteilt werden.
- Teilchen der 1. Generation sich up- und down-Quark, Elektron und Elektron-Neutrino und somit die Teilchen, die mit denen man normal in Berührung kommt. Die Teilchen der 2. und 3. Generation treten nur unter extremen Bedingungen auf.
- Die elektrisch neutralen Leptonen in der ersten Reihe unterliegen nur der schwachen Wechselwirkung, geladene Leptonen in der zweiten Reihe auch der elektromagnetischen Wechselwirkung und Quarks in der dritten Reihe auch der starken Wechselwirkung.
- Die Elementarteilchen der Materie können gut in 3 Spalten, als Generationen bezeichnet, und 3 Zeilen eingeteilt werden.
- Teilchen der 1. Generation sich up- und down-Quark, Elektron und Elektron-Neutrino und somit die Teilchen, die mit denen man normal in Berührung kommt. Die Teilchen der 2. und 3. Generation treten nur unter extremen Bedingungen auf.
- Die elektrisch neutralen Leptonen in der ersten Reihe unterliegen nur der schwachen Wechselwirkung, geladene Leptonen in der zweiten Reihe auch der elektromagnetischen Wechselwirkung und Quarks in der dritten Reihe auch der starken Wechselwirkung.
Beugung
- Beugung ist die Ablenkung einer Welle an einem Hindernis, die nicht durch Brechung, Streuung oder Reflexion verursacht wird.
- Beugung ist bemerkbar, wenn die Dimension einer Öffnung oder eines Hindernisses in der Größenordnung der Wellenlänge liegt oder kleiner als diese ist.
- Beugung ist die Ablenkung einer Welle an einem Hindernis, die nicht durch Brechung, Streuung oder Reflexion verursacht wird.
- Beugung ist bemerkbar, wenn die Dimension einer Öffnung oder eines Hindernisses in der Größenordnung der Wellenlänge liegt oder kleiner als diese ist.
Starke Wechselwirkung
- Der starken Wechselwirkung unterliegen nur Teilchen, die eine Farbladung besitzen, also auf Quarks. Es gibt 6 verschiedene Farbladungen: rot, grün, blau, anti-rot, anti-grün und anti-blau.
- Die Botenteilchen der starken Wechselwirkung sind die acht Gluonen. Diese tragen selbst unterschiedliche Farbladungen.
- Es gibt keine freien Quarks, sie finden sich immer in Zweier- oder Dreiergruppen.
- Der starken Wechselwirkung unterliegen nur Teilchen, die eine Farbladung besitzen, also auf Quarks. Es gibt 6 verschiedene Farbladungen: rot, grün, blau, anti-rot, anti-grün und anti-blau.
- Die Botenteilchen der starken Wechselwirkung sind die acht Gluonen. Diese tragen selbst unterschiedliche Farbladungen.
- Es gibt keine freien Quarks, sie finden sich immer in Zweier- oder Dreiergruppen.
Energiebilanz beim Beta-Plus-Zerfall
- Beim Beta-Plus-Zerfall wandelt sich im Mutterkern \(\rm{X}\) ein Proton in ein Neutron um. Gleichzeitig wird ein \(\beta^+\)-Teilchen (Positron) und ein Elektron-Neutrino \(\nu_{\rm{e}}\) emittiert. Die Ordnungszahl des Tochterkerns \(\rm{Y}\) ist um \(1\) kleiner als die des Mutterkerns, die Massenzahl bleibt gleich.
- Die Reaktionsgleichung lautet \(_Z^A{\rm{X}}\to\;_{Z-1}^A{\rm{Y}} +\;_{1}^0{\rm{e^+}}+\;_0^0{\nu_{\rm{e}}}\)
- Der \(Q\)-Wert berechnet sich mit Atommassen durch \(Q=\left[ m_{\rm{A}}\left( \rm{X} \right)-m_{\rm{A}}\left( \rm{Y} \right)-2 \cdot m_{\rm{e}}\right] \cdot c^2\)
- Beim Beta-Plus-Zerfall wandelt sich im Mutterkern \(\rm{X}\) ein Proton in ein Neutron um. Gleichzeitig wird ein \(\beta^+\)-Teilchen (Positron) und ein Elektron-Neutrino \(\nu_{\rm{e}}\) emittiert. Die Ordnungszahl des Tochterkerns \(\rm{Y}\) ist um \(1\) kleiner als die des Mutterkerns, die Massenzahl bleibt gleich.
- Die Reaktionsgleichung lautet \(_Z^A{\rm{X}}\to\;_{Z-1}^A{\rm{Y}} +\;_{1}^0{\rm{e^+}}+\;_0^0{\nu_{\rm{e}}}\)
- Der \(Q\)-Wert berechnet sich mit Atommassen durch \(Q=\left[ m_{\rm{A}}\left( \rm{X} \right)-m_{\rm{A}}\left( \rm{Y} \right)-2 \cdot m_{\rm{e}}\right] \cdot c^2\)
Energiebilanz beim Alpha-Zerfall
- Beim Alpha-Zerfall emittiert der Mutterkern \(\rm{X}\) ein \(\alpha\)-Teilchen (\(\rm{He}\)-Kern). Die Ordnungszahl des Tochterkerns \(\rm{Y}\) ist um \(2\), die Massenzahl um \(4\) kleiner als die des Mutterkerns.
- Die Reaktionsgleichung lautet \(_{Z}^{A}{\rm{X}}\to\;_{Z-2}^{A-4}{\rm{Y}} +\;_{2}^{4}{\rm{He }}\)
- Der \(Q\)-Wert berechnet sich mit Atommassen durch \(Q = \left[ m_{\rm{A}}\left( \rm{X} \right)-m_{\rm{A}}\left( \rm{Y} \right)-m_{\rm{A}}\left(_{2}^{4}{\rm{He }} \right) \right] \cdot c^2\)
- Beim Alpha-Zerfall emittiert der Mutterkern \(\rm{X}\) ein \(\alpha\)-Teilchen (\(\rm{He}\)-Kern). Die Ordnungszahl des Tochterkerns \(\rm{Y}\) ist um \(2\), die Massenzahl um \(4\) kleiner als die des Mutterkerns.
- Die Reaktionsgleichung lautet \(_{Z}^{A}{\rm{X}}\to\;_{Z-2}^{A-4}{\rm{Y}} +\;_{2}^{4}{\rm{He }}\)
- Der \(Q\)-Wert berechnet sich mit Atommassen durch \(Q = \left[ m_{\rm{A}}\left( \rm{X} \right)-m_{\rm{A}}\left( \rm{Y} \right)-m_{\rm{A}}\left(_{2}^{4}{\rm{He }} \right) \right] \cdot c^2\)
Energiebilanz bei Kernreaktionen
- Der Q-Wert einer Kernreaktion ist die Summe der nach der Kernreaktion vorliegenden kinetischen Energien und der Anregungsenergie \({E^*}\left({\rm{Y}}\right)\) von \(\rm{Y}\) vermindert um die vor der Reaktion vorliegenden kinetischen Energien.
- Ist der Q-Wert positiv, so ist die Kernreaktion exotherm, ist der Q-Wert negativ, so ist die Kernreaktion endotherm.
- Der Q-Wert lässt sich berechnen als die Differenz der Ruheenergien vor der Reaktion und der Ruheenergien nach der Reaktion: \(Q = \left( {{m_0}\left( {\rm{x}} \right) \cdot {c^2} + {m_0}\left( {\rm{X}} \right) \cdot {c^2}} \right) - \left( {{m_0}\left( {\rm{y}} \right) \cdot {c^2} + {m_0}\left( {\rm{Y}} \right) \cdot {c^2}} \right)\)
- Der Q-Wert einer Kernreaktion ist die Summe der nach der Kernreaktion vorliegenden kinetischen Energien und der Anregungsenergie \({E^*}\left({\rm{Y}}\right)\) von \(\rm{Y}\) vermindert um die vor der Reaktion vorliegenden kinetischen Energien.
- Ist der Q-Wert positiv, so ist die Kernreaktion exotherm, ist der Q-Wert negativ, so ist die Kernreaktion endotherm.
- Der Q-Wert lässt sich berechnen als die Differenz der Ruheenergien vor der Reaktion und der Ruheenergien nach der Reaktion: \(Q = \left( {{m_0}\left( {\rm{x}} \right) \cdot {c^2} + {m_0}\left( {\rm{X}} \right) \cdot {c^2}} \right) - \left( {{m_0}\left( {\rm{y}} \right) \cdot {c^2} + {m_0}\left( {\rm{Y}} \right) \cdot {c^2}} \right)\)