• Werden fortlaufend elektrische Ladungen transportiert, so fließt ein elektrischer Strom.
• Je mehr Ladungen pro Zeiteinheit durch eine gedachte Testfläche in einem Leiter fließen, desto größer ist die Stromstärke \(I\) im Leiter.
• Es gilt \({\text{Stromstärke}}=\frac{{{\text{Ladung durch Testfläche}}}}{{{\rm{Messzeit}}}}\), also \(I=\frac{\Delta Q}{\Delta t}\)

• Als Spannung bezeichnet man die Fähigkeit einer elektrischen Quelle, in einem Stromkreis einen Strom aufrechtzuerhalten.
• Im Modell des offenen Wasserkreislaufs entspricht die Spannung dem Höhenunterschied der Vorratsbehälter.
• Die elektrische Spannung hat das Formelzeichen \(U\) und wird in der Einheit \([U]=1\,\rm{V}\) (Volt) angegeben.

• Elektrische Spannung kann gut in Analogie mit dem offenen Wasserkreislauf verstanden werden.
• Die Spannung einer elektrischen Quelle ist der Quotient aus der potentiellen Energie einer Ladung und dem Ladungsbetrag: \(U = \frac{{{E_{pot}}}}{Q}\)

• Bei Berechnungen an komplexeren Schaltkreisen schrittweise arbeiten.
• Zunächst jeweils Ersatzwiderstände von parallelen Ästen berechnen, sodass eine Reihenschaltung entsteht.
• Anschließend den Gesamtwiderstand der Schaltung berechnen.

• Knotenregel: In jedem Verzweigungspunkt sind hin- und abfließende Ströme gleich, es gilt \(I_{\rm{hin}}=I_{\rm{ab}}\).
• Maschenregel: Die Summe aller Teilspannungen ist gleich der Spannung der Quelle, es gilt \(U = U_1+U_2+...+U_n\).

• Für den Gesamtwiderstand \(R_{12}\) zweier in Reihe geschalteter Widerstände \(R_1\) und \(R_2\) gilt: \(R_{12}=R_1 + R_2\)
•  Der Gesamtwiderstands einer Reihenschaltung ist stets größer als der größte Einzelwiderstand.

• Die elektrische Arbeit berechnest du mittels \(W_{\rm{el}}=U\cdot I\cdot t\)
• Typische Einheiten sind \(1\,\rm{J}\) (Joule) oder \(1\,\rm{kWh}\) (Kilowattstunde)
• Für die elektrische Leistung gilt \(P_{\rm{el}}=U\cdot I = I^2\cdot R\)

• Wenn in einem Raum elektrische Kraftwirkungen auftreten, so herrscht in diesem Raum ein elektrisches Feld.
• Ein elektrisches Feld wird durch elektrische Ladungen erzeugt. Das Feld ist Vermittler für elektrische Kräfte.

• Im Magnetfeld einer Spule ist Energie gespeichert.
• Die magnetische Feldenergie einer Spule beträgt \({E_{\rm{mag}}}\left( t \right) = {\textstyle{1 \over 2}} \cdot L \cdot {I^2}\left( t \right)\)

• Bewegen sich Ladungsträger senkrecht oder schräg zu einem Magnetfeld, so wirkt eine Lorentzkraft auf die Ladungsträger.
• Die Kraftrichtung kann mit der Drei-Finger-Regel bestimmt werden.
• Die Lorentzkraft wirkt auch auf freie Ladungsträger.

• Tritt ein geladenes Teilchen schräg zu den Feldlinien in ein homogenes Magnetisches Feld ein, so durchläuft es im B-Feld eine Schraubenlinie.
• Für den Radius der Schraubenlinie gilt \(r = \frac{{m \cdot v}}{{q \cdot B}} \cdot \sin \left( \alpha  \right)\)
• Die Ganghöhe beträgt \(h = \frac{{2 \cdot \pi  \cdot m \cdot v}}{{q \cdot B}} \cdot \cos \left( \alpha  \right)\)

• Selbstinduktion ist die Induktionswirkung eines Stromes auf seinen eigenen Leiterkreis
• Die Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\) ist proportional zur Änderungsrate \(\frac{dI}{dt}\)
• Es gilt \(U_{\rm{i}}=-L\cdot \frac{dI}{dt}\), wobei \(L\) die sog. Induktivität ist

• Transformatoren arbeiten i.d.R. immer mit Wechselspannungen und basieren auf Induktion.
• Transformatoren besitzen eine Primär- und eine Sekundärseite.
• Man unterscheidet zwischen unbelastetem und belastetem Transformator.

•Zum Transport von elektrischer Energie über große Entfernungen werden Hochspannungsleitung genutzt. 

•Durch den Nutzen hoher Spannungen kann der in den Leitung fließende Strom klein gehalten werden.

•Hohe Spannungen reduzieren die Verlustleistung auf dem Transportweg.

• Aus einer beheizten Glühwendel können Elektronen aus dem Metall austreten
• Je größer die Heizspannung ist, desto mehr und desto schnellere Elektronen treten aus dem Metall aus

• Das E-Feld einer Ladungsanordnung ergibt sich aus der Überlagerung der Felder der Einzelladungen.
• In jedem Raumpunkt werden die Feldstärkevektoren der Einzelfelder vektoriell addiert.

• Harmonische Schwingungen können mit der allgemeinen Sinusfunktion \(y(t) = \hat y \cdot \sin \left( {\omega  \cdot t + \varphi_0 } \right)\) oder der allgemeinen Cosinusfunktion \(y(t) = \hat y \cdot \cos \left( {\omega  \cdot t + \varphi_0 } \right)\) beschrieben werden.
• Dabei ist \( \hat y\) die Amplitude und \(\omega\) die Kreisfrequenz der Schwingung.
• \(\varphi_0\) gibt die Phasenverschiebung an, die im schulischen Kontext oft Null ist.

• Bei der Reflexion einer Welle muss man unterscheiden, ob die Welle an einem festen oder an einem losen Ende des Wellenträgers reflektiert wird.
• Bei der Reflexion einer Welle am festen Ende des Wellenträgers tritt ein Phasensprung auf - aus einem Wellenberg wird ein Wellental und aus einem Wellental ein Wellenberg.
• Bei der Reflexion einer Welle am losen Ende des Wellenträgers tritt kein Phasensprung auf - ein Wellenberg bleibt ein Wellenberg und ein Wellental ein Wellental.

• Damit du ein Kräfteparallelogramm eindeutig zeichnen kannst, benötigst du z.B. die Länge der Diagrammdiagonalen und die Richtungen der beiden Seiten.
• Die Richtungen der beiden Seiten müssen dabei aus dem physikalischen Problem, z.B. der schiefen Ebene, gewonnen werden.

• Das Auftreten von Induktionsspannungen kann mithilfe der LORENTZ-Kraft erklärt werden
• Ändert sich die von Magnetfeld durchsetzte Fläche einer Spule, so tritt Induktion auf
• Eine Flächenänderung kann auch durch Rotation der Spule erreicht werden

• Im Fadenstrahlrohr werden Elektronen in einer Elektronenkanone beschleunigt und treten senkrecht zu den Feldlinien in das homogene B-Feld eines Helmholtzspulenpaares.
• Die Elektronen bewegen sich im homogenen B-Feld auf einer Kreisbahn mit \(r = \frac{{m_e \cdot v_0}}{{e \cdot B}}\)
• Mit dem Fadenstrahlrohr kann die spezifische Elektronenladung \(\frac{e}{m_e}\) bestimmt werden.

• Ein WIENscher Geschwindigkeitsfilter besteht aus einem homogenen elektrischen Feld und einem homogenen magnetischem Feld, die senkrecht zueinander stehen. Die Elektronen treten senkrecht zu beiden Feldern ein.
• Nur wenn ein Elektron die passende Geschwindigkeit \(v=\frac{E}{B}\) besitzt, sind die elektrische Kraft und die LORENTZ-Kraft auf das Elektronen gleich groß und es passiert den Geschwindigkeitsfilter.

• Der Druck \(p\) ist definiert als Quotient von senkrecht auf eine Fläche wirkende Kraft \(F\) und Flächeninhalt \(A\) dieser Fläche.
• Die Einheit des Drucks ist Pascal mit dem Einheitenzeichen \(\rm{Pa}\).
• Häufig wird der Druck aber auch in der Einheit \(\rm{bar}\) angegeben.

• Physikalische Größen sind das Produkt aus einer Maßzahl und einer Maßeinheit.
• Die SI-Einheit des Drucks ist \(\left[ p \right] = 1\,\rm{Pa}\).
• Häufig werden Drücke in der Einheit \(\rm{bar}\) angegeben. Dabei gilt: \(1\,\rm{bar}=100000\,\rm{Pa}=10^5\,\rm{Pa}\).

• Hydraulische Systeme sind Kraftwandler und übertragen Kräfte mit Hilfe von Flüssigkeiten.
• Die Verstärkung einer Kraft \(F\) wird bestimmt durch das Verhältnis der Flächen von Druckkolben zu Hubkolben \(\frac{A_2}{A_1}\).
• Der Druck \(p\) in hydraulischen Systemen ist mit bis zu \(200\,\rm{bar}\) sehr groß.

• Wird einem System (von außen) Energie zugeführt, so sagen wir in der Physik "An dem System wird Arbeit verrichtet". Den Betrag \(\Delta E\), um den sich die Energie des Systems dabei vergrößert, bezeichen wir in der Physik als "die Arbeit \(W\), die an dem System verrichtet wird".
• Gibt ein System (nach außen) Energie ab, so sagen wir in der Physik "Das System verrichtet Arbeit". Den Betrag \(\Delta E\), um den sich die Energie des Systems dabei verkleinert, bezeichen wir in der Physik als "die Arbeit \(W\), die das System verrichtet". Bei konkreten Rechnungen setzen wir in diesem Fall die Arbeit \(W\) und die Energieänderung \(\Delta E\) negativ.
• Allgemein gilt in der Mechanik für die Arbeit \(W=\Delta E=E_{\rm{nachher}}-E_{\rm{vorher}}\). Damit gilt: Wird an einem System gearbeitet, dann ist die Arbeit \(W\) und die Energieänderung \(\Delta E\) positiv. Verrichtet ein System dagegen Arbeit, dann dann ist die Arbeit \(W\) und die Energieänderung \(\Delta E\) negativ.
• Wichtige Typen der Arbeit sind: Hubarbeit, Beschleunigungsarbeit, Spannarbeit und Reibungsarbeit.

• Sowohl Joule, als auch Kilowattstunden und Kilocalorien sind Einheiten für die Energie.
• Es ist \(1\,\rm{kWh} = 3{,}6\cdot 10^6\,\rm{J}\) und \(1\,\rm{kcal} = 4{,}186\cdot 10^3\,\rm{J}\).
• Pferdestärken sind eine Einheit für die Leistung und es gilt \(1\,\rm{PS} = 0{,}735\,\rm{kW}\).

• Beim angeregten Federpendel muss die äußere Kraft \(F_{\rm{A}}\) im Kraftansatz berücksichtigt werden.

• Insbesondere bei Ein- und Ausschaltvorgängen wird die Selbstinduktion deutlich
• Strom- und Spannungsverlauf können mathematisch mittels \(e\)-Funktion exakt beschrieben werden

• Stehende Wellen können bei Überlagerung von zwei Wellen gleicher Frequenz und gleicher Amplitude entstehen.
• Bei stehenden Wellen bilden sich Knoten (keine Auslenkung) und Bäuche (maximale Auslenkung im Vergleich zur Umgebung) aus.
• Der Abstand zwischen zwei Knoten bzw. Bäuchen beträgt \(\frac{\lambda}{2}\) der sich überlagernden Wellen.