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Induktionserscheinungen

Grundwissen

Induktionsspannungen \(U_{\rm{i}}\) kann man beobachten, wenn sich in einer Induktionsanordnung (ein magnetisches Feld und eine Leiterschleife mit angeschlossenem Spannungsmesser) eine der folgenden Größe ändert:

  • die magnetische Flussdichte \(B\) des magnetischen Feldes
  • der Inhalt \(A\) der Fläche der Leiterschleife, die vom magnetischen Feld durchsetzt wird
  • die Weite \(\varphi\) des Winkels zwischen dem magnetischem Feld und der Leiterschleife

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Grundwissen

Induktionsspannungen \(U_{\rm{i}}\) kann man beobachten, wenn sich in einer Induktionsanordnung (ein magnetisches Feld und eine Leiterschleife mit angeschlossenem Spannungsmesser) eine der folgenden Größe ändert:

  • die magnetische Flussdichte \(B\) des magnetischen Feldes
  • der Inhalt \(A\) der Fläche der Leiterschleife, die vom magnetischen Feld durchsetzt wird
  • die Weite \(\varphi\) des Winkels zwischen dem magnetischem Feld und der Leiterschleife

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Größen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Magnetisches Feld (Simulation)

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Die Animation zeigt verschiedene Darstellungsmöglichkeiten eines homogenen magnetischen Feldes.

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Die Animation zeigt verschiedene Darstellungsmöglichkeiten eines homogenen magnetischen Feldes.

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Größen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Flächenvektor (Simulation)

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Die Animation zeigt die Definition und die Eigenschaften des Flächenvektors am Beispiel einer Quadratfläche.

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Größen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Winkelweite (Simulation)

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Die Animation zeigt die Definition des Winkels zwischen Feldvektor \(\vec B\) und Flächenvektor \(\vec A\).

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Die Animation zeigt die Definition des Winkels zwischen Feldvektor \(\vec B\) und Flächenvektor \(\vec A\).

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Induktion durch Änderung der Winkelweite (Sonderfall) - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um diesen Sonderfall der Induktion durch Änderung der Winkelweite zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\hat U_{\rm{i}} = N \cdot…

Zur Aufgabe
Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um diesen Sonderfall der Induktion durch Änderung der Winkelweite zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\hat U_{\rm{i}} = N \cdot…

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Induktion durch Änderung der Winkelweite - Sonderfall - Formelumstellung (Animation)

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Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Drehen einer Leiterschleife mit…

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Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Drehen einer Leiterschleife mit…

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Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte (Sonderfall) - Formelumstellung (Animation)

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Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Sonderfall der Änderung der…

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Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Sonderfall der Änderung der…

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Größen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Flächenvektor im Feld (Simulation)

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Die Animation zeigt die Darstellung der (Teil-)Fläche einer Leiterschleife, die sich in einem magnetischen Feld befindet.

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Die Animation zeigt die Darstellung der (Teil-)Fläche einer Leiterschleife, die sich in einem magnetischen Feld befindet.

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Induktion durch Änderung der Winkelweite - Grundwissen (Simulation)

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Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\) durch…

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Induktion durch Änderung des Flächeninhalts - Grundwissen (Simulation)

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Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\) durch…

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Induktion durch Änderung des Flächeninhalts - Sonderfall (Animation)

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Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\), wenn…

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Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte - Sonderfall (Animation)

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Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\), wenn…

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Induktion durch Änderung der Winkelweite - Sonderfall (Animation)

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Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\), wenn…

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Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte - Grundwissen (Simulation)

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Die Simulation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\)…

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Induktion durch Änderung des Flächeninhalts (Sonderfall) - Formelumstellung (Animation)

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Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Sonderfall bei der Induktion durch…

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Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Sonderfall bei der Induktion durch…

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Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen, musst du häufig die Gleichung \({U_{\rm{i}}} = - {N} \cdot…

Zur Aufgabe
Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen, musst du häufig die Gleichung \({U_{\rm{i}}} = - {N} \cdot…

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Selbstinduktion (Messwerterfassung)

Versuche

  • Nachweis des allmählichen Stromanstiegs beim Anlegen einer Spannung an eine Spule.
  • Analyse der Selbstinduktion beim Ein- und Ausschalten.
  • Verdeutlichung des Einflusses des Widerstandes auf Ausschaltstrom und Induktionsspannung.

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Versuche

  • Nachweis des allmählichen Stromanstiegs beim Anlegen einer Spannung an eine Spule.
  • Analyse der Selbstinduktion beim Ein- und Ausschalten.
  • Verdeutlichung des Einflusses des Widerstandes auf Ausschaltstrom und Induktionsspannung.

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Elektromagnetischer Schwingkreis ungedämpft (Theorie)

Ausblick
Ausblick

Elektromagnetischer Schwingkreis ungedämpft - Graphen (Animation)

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Die Animation zeigt die Graphen von Ladung auf der "oberen" Kondensatorplatte, Stromstärke, Spannung über dem Kondensator, Spannung über der Spule,…

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Die Animation zeigt die Graphen von Ladung auf der "oberen" Kondensatorplatte, Stromstärke, Spannung über dem Kondensator, Spannung über der Spule,…

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Größen zur Beschreibung einer elektromagnetischen Welle (Simulation)

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Die Simulation veranschaulicht die Größen zur Beschreibung einer elektromagnetischen Welle: Amplitude, Frequenz, Ausbreitungsgeschwindigkeit und…

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Die Simulation veranschaulicht die Größen zur Beschreibung einer elektromagnetischen Welle: Amplitude, Frequenz, Ausbreitungsgeschwindigkeit und…

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Größen zur Beschreibung einer (elektromagnetischen) Welle

Grundwissen

  • Amplitude \(\hat E\), Schwingungsdauer \(T\) bzw. Frequenz \(f\) und Intensität \(I\) sind zentrale Größen zur Beschreibung einer elektromagnetischen Welle.
  • Für die Wellenlänge gilt \(\lambda=\frac{c}{f}\).

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Grundwissen

  • Amplitude \(\hat E\), Schwingungsdauer \(T\) bzw. Frequenz \(f\) und Intensität \(I\) sind zentrale Größen zur Beschreibung einer elektromagnetischen Welle.
  • Für die Wellenlänge gilt \(\lambda=\frac{c}{f}\).

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Aktuelle Charts und Grafiken zur Stromerzeugung, installierten Leistung usw.

Weblink

Informative, aktuelle und übersichtliche interaktive Grafiken des Frauenhofer Instituts rund um die Stromerzeugung in Deutschland. Auch die zeitliche Entwicklung verschiedener Energieträger kann mit Hilfe der Grafiker sehr gut deutlich gemacht werden.

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Informative, aktuelle und übersichtliche interaktive Grafiken des Frauenhofer Instituts rund um die Stromerzeugung in Deutschland. Auch die zeitliche Entwicklung verschiedener Energieträger kann mit Hilfe der Grafiker sehr gut deutlich gemacht werden.

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Elektrisches Feld bei einem Gewitter (Abitur BY 2020 Ph11-2 A1)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Die Unterseite einer Gewitterwolke hat den Flächeninhalt \(A=9{,}5\,\rm{km}^2\) und befindet sich in \(500\,\rm{m}\) Höhe über dem Erdboden. Sie lässt…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Die Unterseite einer Gewitterwolke hat den Flächeninhalt \(A=9{,}5\,\rm{km}^2\) und befindet sich in \(500\,\rm{m}\) Höhe über dem Erdboden. Sie lässt…

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Geschwindigkeitsmessung beim Fahrrad (Abitur BY 2020 Ph11-2 A2)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Zur Demonstration der Geschwindigkeitsmessung eines Fahrrads wird ein Neodym-Magnet an einer Speiche des fest eingespannten Vorderrads befestigt.…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Zur Demonstration der Geschwindigkeitsmessung eines Fahrrads wird ein Neodym-Magnet an einer Speiche des fest eingespannten Vorderrads befestigt.…

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THOMSONsche Schwingungsgleichung - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) Ein Kondensator der Kapazität \(0{,}10\,\rm{\mu F}\) und eine Spule der Induktivität \(55\,\rm{mH}\) bilden…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) Ein Kondensator der Kapazität \(0{,}10\,\rm{\mu F}\) und eine Spule der Induktivität \(55\,\rm{mH}\) bilden…

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Messung großer Wechselströme

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabenstellungDurch einen geraden, sehr langen Leiter fließt ein sehr großer Wechselstrom mit der…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabenstellungDurch einen geraden, sehr langen Leiter fließt ein sehr großer Wechselstrom mit der…

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Magnetischer Fluss und Induktionsgesetz - Magnetischer Fluss (Simulation)

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Die Simulation veranschaulicht den magnetischen Flusses \(\Phi\) in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte \(B\), dem Flächeninhalt \(A\) und…

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Die Simulation veranschaulicht den magnetischen Flusses \(\Phi\) in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte \(B\), dem Flächeninhalt \(A\) und…

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Magnetischer Fluss und Induktionsgesetz - Induktionsgesetz (Simulation)

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Die Simulation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\)…

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Induktion durch Änderung des Flächeninhalts (Sonderfall) - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um den Sonderfall bei der Induktion durch Änderung des Flächeninhalts zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\left| U_{\rm{i}}…

Zur Aufgabe
Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um den Sonderfall bei der Induktion durch Änderung des Flächeninhalts zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\left| U_{\rm{i}}…

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Induktion durch Änderung des Flächeninhalts - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Induktion durch Änderung des Flächeninhalts zu lösen musst du häufig die Gleichung \({U_{\rm{i}}} = - {N} \cdot {B} \cdot…

Zur Aufgabe
Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Induktion durch Änderung des Flächeninhalts zu lösen musst du häufig die Gleichung \({U_{\rm{i}}} = - {N} \cdot {B} \cdot…

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