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Elektrische Kraft im homogenen elektrischen Feld - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) Im Zwischenraum zweier gleichgroßer paralleler Platten mit dem Flächeninhalt von je \(1{,}0\,\rm{dm}^2\),…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) Im Zwischenraum zweier gleichgroßer paralleler Platten mit dem Flächeninhalt von je \(1{,}0\,\rm{dm}^2\),…

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Elektrisches Feld (Abitur BY 2021 Ph 11-2 A3)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Darstellung des AufbausZwei gleich geladene, symmetrisch angeordnete Metallplatten, die einen Winkel von…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Darstellung des AufbausZwei gleich geladene, symmetrisch angeordnete Metallplatten, die einen Winkel von…

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Rund um die Ein-Aus-Schaltung

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Rund um die UND-Schaltung

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Rund um die ODER-Schaltung

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Rund um die Umschaltung

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

MILLIKAN-Versuch (Steige-Fall-Methode)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Legt man an zwei Kondensatorplatten, deren Abstand \(1{,}00\,\rm{cm}\) ist, eine Spannung von \(31{,}5\,\rm{V}\) an, so zwingt man dadurch ein…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Legt man an zwei Kondensatorplatten, deren Abstand \(1{,}00\,\rm{cm}\) ist, eine Spannung von \(31{,}5\,\rm{V}\) an, so zwingt man dadurch ein…

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Eine Variante des MILLIKAN-Versuchs

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Öltropfen der Dichte \(0{,}92 \cdot 10^3\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3}\) fällt unter dem Einfluss der Schwerkraft in Luft (Viskosität \(1{,}83 \cdot…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Öltropfen der Dichte \(0{,}92 \cdot 10^3\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3}\) fällt unter dem Einfluss der Schwerkraft in Luft (Viskosität \(1{,}83 \cdot…

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Aussagen zur Reihenschaltung beurteilen

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Schaltung vorher und nachherAn…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Schaltung vorher und nachherAn…

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Quiz zum MILLIKAN-Versuch (Schwebemethode)

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Quiz zum MILLIKAN-Versuch (Schwebe-Fall-Methode)

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Quiz zum MILLIKAN-Versuch (Steige-Fall-Methode)

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Quiz zum MILLIKAN-Versuch (Steige-Sink-Methode)

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Quiz zur Formel für die magnetische Flussdichte im Innenraum von luftgefüllten Zylinderspulen

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Quiz zur Formel für die magnetische Flussdichte in der Umgebung von geraden Leitern

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Quiz zur Formel für die magnetische Flussdichte in der Mittelebene von HELMHOLTZ-Spulen

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Rund um die Wechselschaltung

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Rund um die Kreuzschaltung

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Erklärquiz: Gefahr durch Strom und Körperwiderstand

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Erklärquiz: Modellvorstellung von Isolatoren und deren Polarisation

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Erklärquiz: Ladung und elektrischer Strom

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Erklärquiz: Modell des offenen Wasserkreislaufs

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Erklärquiz: Modelle

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Erklärquiz: Was ist elektrische Leistung?

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Erklärquiz: Elektrische Arbeit und Leistung berechnen

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Erklärquiz: Kraft zwischen elektrischen Ladungen

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Quiz zur THOMSONschen Schwingungsgleichung

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

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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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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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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Ausblick

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

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