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Auswerten von Zerfallskurven

Grundwissen

  • Aus Messwerten vom Zerfall eines radioaktiven Präparates kannst du mit verschiedenen Methoden z.B. die Anfangsaktivität \(A_0\), die Zerfallskonstante \(\lambda\) und die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) bestimmen.
  • Welche Methode du wählst hängt von der Aufgabenstellung und den vorhandenen technischen Hilfsmitteln wie GTR oder Tabellenkalkulation ab.

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  • Aus Messwerten vom Zerfall eines radioaktiven Präparates kannst du mit verschiedenen Methoden z.B. die Anfangsaktivität \(A_0\), die Zerfallskonstante \(\lambda\) und die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) bestimmen.
  • Welche Methode du wählst hängt von der Aufgabenstellung und den vorhandenen technischen Hilfsmitteln wie GTR oder Tabellenkalkulation ab.

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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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Versuche

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

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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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Berechnung des magnetischen Flusses durch einen Würfel im Magnetfeld

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Berechne den magnetischen Fluss durch den Würfel. …

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Berechne den magnetischen Fluss durch den Würfel. …

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Kraft zwischen zwei Ladungen

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

  Joachim Herz Stiftung Abb. 1. Wirkende Kräfte bei zwei sich anziehenden Ladungen.Zwei Ladungen \(Q_1…

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  Joachim Herz Stiftung Abb. 1. Wirkende Kräfte bei zwei sich anziehenden Ladungen.Zwei Ladungen \(Q_1…

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Doppelpendel

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1Zwei kleine metallisch leitende Kugeln von je \(5{,}00\,\rm{g}\) Masse sind jeweils an einem Faden ("masselos",…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1Zwei kleine metallisch leitende Kugeln von je \(5{,}00\,\rm{g}\) Masse sind jeweils an einem Faden ("masselos",…

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Moderation von Neutronen

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Ein Neutron (Masse \({m_n}\)) stoße zentral und elastisch mit einem zunächst ruhenden Kern (Masse…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Ein Neutron (Masse \({m_n}\)) stoße zentral und elastisch mit einem zunächst ruhenden Kern (Masse…

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Stromkreise bei einer Fahrradbeleuchtung

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Kabelführung für eine…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Kabelführung für eine…

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WHEATSTONE-Brücke

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Schaltbild einer Wheatstone-SchaltungEin sehr präzises Messverfahren für Werte von Widerständen geht auf Charles…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Schaltbild einer Wheatstone-SchaltungEin sehr präzises Messverfahren für Werte von Widerständen geht auf Charles…

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Elektronen im elektrischen Querfeld

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Flugbahn des ElektronsDie nebenstehende Skizze zeigt im linken Teil die Beschleunigung von Elektronen in einem…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Flugbahn des ElektronsDie nebenstehende Skizze zeigt im linken Teil die Beschleunigung von Elektronen in einem…

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Relativistische Protonen (Abitur BY 1974 LK A2-2)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Untersuche, von welcher Beschleunigungsspannung an man für Protonen den relativistischen Massenzuwachs…

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a) Untersuche, von welcher Beschleunigungsspannung an man für Protonen den relativistischen Massenzuwachs…

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Synchrotron (Abitur BY 2006 GK A1-2)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Vereinfachte Skizze der geschlossenen Bahn eines SynchrotronsEin Synchrotron ist ein Beschleuniger, in dem…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Vereinfachte Skizze der geschlossenen Bahn eines SynchrotronsEin Synchrotron ist ein Beschleuniger, in dem…

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Entladen eines Goldcaps (Abitur BY 2000 LK A5-1)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein "Goldcap" ist ein Kondensator mit sehr hoher Kapazität, der sich im Vergleich zu Folienkondensatoren durch eine sehr kleine Baugröße auszeichnet.…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein "Goldcap" ist ein Kondensator mit sehr hoher Kapazität, der sich im Vergleich zu Folienkondensatoren durch eine sehr kleine Baugröße auszeichnet.…

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Strahlung auf Metallplatte (Abitur BY 2000 GK A2-2)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Auf der \(x\)-Achse liegen die Mittelpunkte eines Sendedipols S und eines darauf abgestimmten Empfangsdipols E. Sender und Empfänger sind parallel…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Auf der \(x\)-Achse liegen die Mittelpunkte eines Sendedipols S und eines darauf abgestimmten Empfangsdipols E. Sender und Empfänger sind parallel…

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Polarisation elektromagnetischer Wellen (Abitur BY 1997 LK A2-3)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Mit einem Zentimeterwellensender und einem geeigneten Empfangsgerät sollen Experimente zur Polarisation durchgeführt werden. …

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Mit einem Zentimeterwellensender und einem geeigneten Empfangsgerät sollen Experimente zur Polarisation durchgeführt werden. …

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Beschleunigungssensor (Abitur BY 2015 Ph11 A2-3)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Abb. 1 BeschleunigungssensorBeschleunigungssensoren werden z.B. in Smartphones eingesetzt. Das nebenstehende Sensormodell besitzt zwei kammförmige…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Abb. 1 BeschleunigungssensorBeschleunigungssensoren werden z.B. in Smartphones eingesetzt. Das nebenstehende Sensormodell besitzt zwei kammförmige…

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Kernspaltung (Abitur BY 2001 LK A4-3)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Sowohl bei \({}^{238}{\rm{U}}\) als auch bei \({}^{235}{\rm{U}}\) können Neutronen Kernspaltungen auslösen. Dabei werden zunächst die angeregten…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Sowohl bei \({}^{238}{\rm{U}}\) als auch bei \({}^{235}{\rm{U}}\) können Neutronen Kernspaltungen auslösen. Dabei werden zunächst die angeregten…

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Lebensdauer von Myonen

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Myonen wurden 1936 von Carl D. ANDERSON und Seth NEDDERMEYER bei der Untersuchung von kosmischer Strahlung entdeckt. Myonen entstehen in einer Höhe…

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Myonen wurden 1936 von Carl D. ANDERSON und Seth NEDDERMEYER bei der Untersuchung von kosmischer Strahlung entdeckt. Myonen entstehen in einer Höhe…

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Altersbestimmung von Gesteinsproben (Abitur BY 2008 LK A4-2)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Die Kalium-Argon-Methode ist geeignet, das Alter von Gesteinsproben zu ermitteln. Beim Zerfall von \({}^{40}{\rm{K}}\) mit der Halbwertszeit \(1{,}28…

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Die Kalium-Argon-Methode ist geeignet, das Alter von Gesteinsproben zu ermitteln. Beim Zerfall von \({}^{40}{\rm{K}}\) mit der Halbwertszeit \(1{,}28…

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Kraft auf Kondensatorplatte

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Der Abstand der Kondenstatorplatten wird verringert.Vermindert man den Plattenabstand des von der Batterie…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Der Abstand der Kondenstatorplatten wird verringert.Vermindert man den Plattenabstand des von der Batterie…

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Gesamtwiderstand bei Reihen- und Parallelschaltung

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Gegeben sind zwei Widerstände mit \(R_1=10\,\Omega\) und \(R_2 = 20\,\Omega\). …

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Gegeben sind zwei Widerstände mit \(R_1=10\,\Omega\) und \(R_2 = 20\,\Omega\). …

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Rund um die Induktion

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Spule mit quadratischem QuerschnittEine quaderförmige Feldspule mit quadratischer Querschnittsfläche (Seitenlänge…

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Magnetische Wirkung des elektrischen Stroms

Grundwissen

  • Elektrischer Strom besitzt eine magnetische Wirkung, die bei einem einfachen geraden Leiter jedoch sehr schwach ist.
  • Wird in eine Spule ein ferromagnetischer Stoff wie Eisen eingebracht, verstärkt sich die magnetische Wirkung sehr deutlich.
  • Ein großer Vorteil von Elektromagneten ist, dass ihre magnetische Wirkung beim Abschalten des Stroms nahezu verschwindet.

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Grundwissen

  • Elektrischer Strom besitzt eine magnetische Wirkung, die bei einem einfachen geraden Leiter jedoch sehr schwach ist.
  • Wird in eine Spule ein ferromagnetischer Stoff wie Eisen eingebracht, verstärkt sich die magnetische Wirkung sehr deutlich.
  • Ein großer Vorteil von Elektromagneten ist, dass ihre magnetische Wirkung beim Abschalten des Stroms nahezu verschwindet.

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Atomare Vorstellungen der Elektrizität

Grundwissen

  • In der Modellvorstellung des Kern-Hülle-Modells besteht ein Atom aus einem positiv geladenen Atomkern und negativ geladenen Elektronen in der Atomhülle.
  • Positive Ladung wird oft rot, negative Ladung blau dargestellt.
  • Bei vielen Phänomenen bewegen sich nur die Elektronen, während die Atomkerne an ihrem Platz bleiben.

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  • In der Modellvorstellung des Kern-Hülle-Modells besteht ein Atom aus einem positiv geladenen Atomkern und negativ geladenen Elektronen in der Atomhülle.
  • Positive Ladung wird oft rot, negative Ladung blau dargestellt.
  • Bei vielen Phänomenen bewegen sich nur die Elektronen, während die Atomkerne an ihrem Platz bleiben.

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Kettenreaktion

Grundwissen

  • Da bei der Spaltung von U‑235 durch Neutronenbeschuss mehrere Neutronen entstehen, ist eine Kettenreaktion möglich.
  • Die bei einer Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen müssen jedoch durch einen Moderator (z.B. Wasser) zu thermischen Neutronen abgebremst werden, damit diese wieder wahrscheinlich genug Urankerne spalten.
  • Um eine Kettenreaktion aufrecht erhalten zu können, ist eine kritische Masse an Spaltmaterial nötig.
  • Eine Kettenreaktion wird z.B. mit Steuerstäben reguliert, die die Zahl der freien Neutronen reduzieren.

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  • Da bei der Spaltung von U‑235 durch Neutronenbeschuss mehrere Neutronen entstehen, ist eine Kettenreaktion möglich.
  • Die bei einer Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen müssen jedoch durch einen Moderator (z.B. Wasser) zu thermischen Neutronen abgebremst werden, damit diese wieder wahrscheinlich genug Urankerne spalten.
  • Um eine Kettenreaktion aufrecht erhalten zu können, ist eine kritische Masse an Spaltmaterial nötig.
  • Eine Kettenreaktion wird z.B. mit Steuerstäben reguliert, die die Zahl der freien Neutronen reduzieren.

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Kurzer Überblick: Was ist Teilchenphysik?

Grundwissen

  • Teilchenphysik ist ein relativ junger Teilbereich der Physik
  • Teilchenphysik beschäftigt sich mit den elementaren Bausteinen der Materie, den sog. Elementarteilchen.
  • Teilchenphysik untersucht, wie die Elementarteilchen miteinander wechselwirken.

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  • Teilchenphysik ist ein relativ junger Teilbereich der Physik
  • Teilchenphysik beschäftigt sich mit den elementaren Bausteinen der Materie, den sog. Elementarteilchen.
  • Teilchenphysik untersucht, wie die Elementarteilchen miteinander wechselwirken.

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Widerstand

Grundwissen

  • Der Widerstand ist der Quotient aus der über dem Leiter abfallenden Spannung und der Stärke des Stroms, die durch den Leiter fließt.
  • Kurz: \(R=\frac{U}{I}\)
  • Die Einheit des elektrischen Widerstands ist \([R]:=1\,\Omega\,(\text{Ohm})\)

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  • Der Widerstand ist der Quotient aus der über dem Leiter abfallenden Spannung und der Stärke des Stroms, die durch den Leiter fließt.
  • Kurz: \(R=\frac{U}{I}\)
  • Die Einheit des elektrischen Widerstands ist \([R]:=1\,\Omega\,(\text{Ohm})\)

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Elektrische Stromstärke

Grundwissen

  • Die elektrische Stromstärke, Symbol \(I\), ist ein Maß für die elektrische Ladung, die pro Sekunde durch einen Leiterquerschnitt hindurchfließt.
  • Die Einheit der elektrischen Stromstärke ist das Ampere, Symbol \(\rm{A}\).

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  • Die elektrische Stromstärke, Symbol \(I\), ist ein Maß für die elektrische Ladung, die pro Sekunde durch einen Leiterquerschnitt hindurchfließt.
  • Die Einheit der elektrischen Stromstärke ist das Ampere, Symbol \(\rm{A}\).

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Vom Stromkreis zum Schaltplan

Grundwissen

  • Auf Fotos sind nicht alle Elemente einer elektrischen Schaltung gut und klar zu erkennen.
  • Ein Schaltplan ist eine vereinfachte Darstellung einer elektrischen Schaltung.
  • Die verschiedenen Schaltsymbole für die Bauteile sind in einer Norm festgelegt.
  • Schaltpläne können auch am Computer erstellt werden

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  • Auf Fotos sind nicht alle Elemente einer elektrischen Schaltung gut und klar zu erkennen.
  • Ein Schaltplan ist eine vereinfachte Darstellung einer elektrischen Schaltung.
  • Die verschiedenen Schaltsymbole für die Bauteile sind in einer Norm festgelegt.
  • Schaltpläne können auch am Computer erstellt werden

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Stromkreismodelle

Grundwissen

  • Mit Hilfe verschiedener Modelle kannst du dir die Abläufe im Stromkreis vorstellen und erklären.
  • Du kannst dir einen Stromkreis wie einen offenen Wasserkreislauf vorstellen.
  • Du kannst dir einen Stromkreis wie eine Fahrradkette, die ein Rad antreibt, vorstellen.
  • Du kannst dir einen Stromkreis mit Hilfe von Luftdruck und Elektronengasdruck vorstellen.

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  • Mit Hilfe verschiedener Modelle kannst du dir die Abläufe im Stromkreis vorstellen und erklären.
  • Du kannst dir einen Stromkreis wie einen offenen Wasserkreislauf vorstellen.
  • Du kannst dir einen Stromkreis wie eine Fahrradkette, die ein Rad antreibt, vorstellen.
  • Du kannst dir einen Stromkreis mit Hilfe von Luftdruck und Elektronengasdruck vorstellen.

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