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Gretalorz
6.7.2021
Physik
Elektrizitätslehre / Elketrische Felder
Ein umfassender Überblick über grundlegende Konzepte der Elektrizitätslehre, einschließlich elektrisches Feld und Probeladungen, Spannung und Stromstärke in Leitern, sowie Widerstand und Flächenladungsdichte verstehen.
6.7.2021
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Das Dielektrikum spielt eine wichtige Rolle in der Elektrostatik, insbesondere bei Kondensatoren. Es beschreibt eine schwach- oder nichtleitende Substanz, die als Gas, Flüssigkeit oder Feststoff vorliegen kann.
Definition: Ein Dielektrikum ist ein Isolator, der zwischen den Platten eines Kondensators eingebracht wird und das elektrische Feld beeinflusst.
Wenn man den Raum zwischen den Kondensatorplatten mit einem Isolator füllt, steigt die Kapazität des Kondensators um einen Faktor εr, der als relative Dielektrizitätskonstante bezeichnet wird. Für Luft gilt näherungsweise εr = 1.
Highlight: Durch die dielektrische Polarisation im Nichtleiter entsteht ein entgegengesetztes elektrisches Feld, das das ursprüngliche Feld schwächt.
Das Coulombsche Gesetz beschreibt die Kraft zwischen zwei Punktladungen. Es zeigt, dass die Stärke des elektrischen Feldes im radialen Feld mit der Entfernung abnimmt.
Formula: Die Feldstärke im radialsymmetrischen Feld wird durch E = ) · beschrieben, wobei Q die Ladung und r der Abstand ist.
Die Kapazität eines Kondensators gibt an, wie gut er Ladungen speichern kann. Sie hängt vom Material des Dielektrikums, dem Abstand der Platten und ihrer Fläche ab.
Vocabulary: Die Kapazität hat das Formelzeichen C und die Einheit Farad .
Der Millikan-Versuch ist ein bedeutendes Experiment in der Physik, das die Quantisierung der elektrischen Ladung demonstriert.
Example: Beim Millikan-Versuch werden Öltröpfchen mit einem Zerstäuber zwischen zwei Kondensatorplatten gebracht. Durch das Zerstäuben werden diese negativ aufgeladen.
Die Bewegung der Öltröpfchen im elektrischen Feld kann durch eine Bewegungsgleichung beschrieben werden, die die elektrische Kraft und die Gravitationskraft berücksichtigt.
Formula: Die resultierende Kraft auf ein Öltröpfchen ist Fres = FElektr. - Fgrav., wobei FElektr. die elektrische Kraft und Fgrav. die Gravitationskraft ist.
Elektrische Leiter sind Materialien, die den elektrischen Strom gut leiten. Sie spielen eine wichtige Rolle in elektrischen Schaltkreisen und bei der Verteilung von Ladungen.
Vocabulary: Elektrische Leiter 1. und 2. Ordnung unterscheiden sich in ihrer Leitfähigkeit. Leiter 1. Ordnung sind typischerweise Metalle, während Leiter 2. Ordnung Elektrolyte oder Halbleiter sein können.
Beispiel: Eine Liste elektrischer Leiter könnte Kupfer, Aluminium, Gold und Silber enthalten. Welche Materialien leiten Strom nicht? Glas, Kunststoffe und trockene Luft sind Beispiele für schlechte elektrische Leiter.
Der Millikan-Versuch ist ein berühmtes Experiment zur Bestimmung der Elementarladung. Dabei werden Öltröpfchen zwischen zwei Kondensatorplatten gebracht und ihr Verhalten im elektrischen Feld beobachtet.
Aufbau des Experiments:
Die Öltröpfchen werden durch das Zerstäuben negativ aufgeladen. Durch Anpassen der Spannung kann man erreichen, dass die elektrische Kraft genauso groß wie die Gewichtskraft wird und das Tröpfchen schwebt.
Highlight: Durch präzise Messungen konnte Millikan zeigen, dass die elektrische Ladung immer ein ganzzahliges Vielfaches einer Elementarladung e = 1,602 · 10⁻¹⁹ C ist.
Die Bewegungsgleichung für ein Öltröpfchen im Millikan-Versuch lautet:
m · a = q · E - m · g
Dabei ist m die Masse des Tröpfchens, a seine Beschleunigung, q seine Ladung, E die elektrische Feldstärke und g die Erdbeschleunigung.
Beispiel: In einem Experiment zur Ladungsdichte könnte man die Verteilung von Ladungen auf verschiedenen Objektformen untersuchen und die Ladungsdichte einer Kugel mit der einer Platte vergleichen.
Durch solche Experimente und theoretische Überlegungen können Schüler ein tieferes Verständnis für elektrische Felder, Ladungen und deren Wechselwirkungen entwickeln.
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Milikan Versuch
Gleichfeldmethode
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Elektromagnetische Felder (Physikabi 23)
Elektrische Felder Physik LK Abi 23( E-Feld: Flächenladungsdichte, Kondensatoren, Kapazität, Auf- und Entladevorgang Magnetfeld: Lorentzkraft, Geschwindigkeitsfilter, Massenspektrometer Induktion: magnetischer Fluss, Lenzsche Regel, Selbstinduktion
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Mindmap Gravitationsfeld
Wichtige Formeln zum Gravitationsfeld
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Elektromagnetismus Grundlagen
Der Lernzettel setzt Kenntnisse elektrostatischer Felder vorraus, enthalt aber auch noch einige Informationen dazu. Vorrangig geht es um die praktische Anwendung bzw. Versuche zum Thema Magnetismus generell und Elektromagnetismus.
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Das elektrische Feld
-Elektrisches Feld -elektrische Spannung und Energie -Plattenkondensator und Kapazität -Dielektrikum -Parallel-/Reihenschaltungen von Kondensatoren -elektrische Energie im elektrischen Feld -Coulomb‘sches Gesetz -Formelübersicht
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elektrische Ladung und elektrisches Feld
Physik 12. Klasse
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Gretalorz
@gretalorz
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Das Dielektrikum spielt eine wichtige Rolle in der Elektrostatik, insbesondere bei Kondensatoren. Es beschreibt eine schwach- oder nichtleitende Substanz, die als Gas, Flüssigkeit oder Feststoff vorliegen kann.
Definition: Ein Dielektrikum ist ein Isolator, der zwischen den Platten eines Kondensators eingebracht wird und das elektrische Feld beeinflusst.
Wenn man den Raum zwischen den Kondensatorplatten mit einem Isolator füllt, steigt die Kapazität des Kondensators um einen Faktor εr, der als relative Dielektrizitätskonstante bezeichnet wird. Für Luft gilt näherungsweise εr = 1.
Highlight: Durch die dielektrische Polarisation im Nichtleiter entsteht ein entgegengesetztes elektrisches Feld, das das ursprüngliche Feld schwächt.
Das Coulombsche Gesetz beschreibt die Kraft zwischen zwei Punktladungen. Es zeigt, dass die Stärke des elektrischen Feldes im radialen Feld mit der Entfernung abnimmt.
Formula: Die Feldstärke im radialsymmetrischen Feld wird durch E = ) · beschrieben, wobei Q die Ladung und r der Abstand ist.
Die Kapazität eines Kondensators gibt an, wie gut er Ladungen speichern kann. Sie hängt vom Material des Dielektrikums, dem Abstand der Platten und ihrer Fläche ab.
Vocabulary: Die Kapazität hat das Formelzeichen C und die Einheit Farad .
Der Millikan-Versuch ist ein bedeutendes Experiment in der Physik, das die Quantisierung der elektrischen Ladung demonstriert.
Example: Beim Millikan-Versuch werden Öltröpfchen mit einem Zerstäuber zwischen zwei Kondensatorplatten gebracht. Durch das Zerstäuben werden diese negativ aufgeladen.
Die Bewegung der Öltröpfchen im elektrischen Feld kann durch eine Bewegungsgleichung beschrieben werden, die die elektrische Kraft und die Gravitationskraft berücksichtigt.
Formula: Die resultierende Kraft auf ein Öltröpfchen ist Fres = FElektr. - Fgrav., wobei FElektr. die elektrische Kraft und Fgrav. die Gravitationskraft ist.
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Elektrische Leiter sind Materialien, die den elektrischen Strom gut leiten. Sie spielen eine wichtige Rolle in elektrischen Schaltkreisen und bei der Verteilung von Ladungen.
Vocabulary: Elektrische Leiter 1. und 2. Ordnung unterscheiden sich in ihrer Leitfähigkeit. Leiter 1. Ordnung sind typischerweise Metalle, während Leiter 2. Ordnung Elektrolyte oder Halbleiter sein können.
Beispiel: Eine Liste elektrischer Leiter könnte Kupfer, Aluminium, Gold und Silber enthalten. Welche Materialien leiten Strom nicht? Glas, Kunststoffe und trockene Luft sind Beispiele für schlechte elektrische Leiter.
Der Millikan-Versuch ist ein berühmtes Experiment zur Bestimmung der Elementarladung. Dabei werden Öltröpfchen zwischen zwei Kondensatorplatten gebracht und ihr Verhalten im elektrischen Feld beobachtet.
Aufbau des Experiments:
Die Öltröpfchen werden durch das Zerstäuben negativ aufgeladen. Durch Anpassen der Spannung kann man erreichen, dass die elektrische Kraft genauso groß wie die Gewichtskraft wird und das Tröpfchen schwebt.
Highlight: Durch präzise Messungen konnte Millikan zeigen, dass die elektrische Ladung immer ein ganzzahliges Vielfaches einer Elementarladung e = 1,602 · 10⁻¹⁹ C ist.
Die Bewegungsgleichung für ein Öltröpfchen im Millikan-Versuch lautet:
m · a = q · E - m · g
Dabei ist m die Masse des Tröpfchens, a seine Beschleunigung, q seine Ladung, E die elektrische Feldstärke und g die Erdbeschleunigung.
Beispiel: In einem Experiment zur Ladungsdichte könnte man die Verteilung von Ladungen auf verschiedenen Objektformen untersuchen und die Ladungsdichte einer Kugel mit der einer Platte vergleichen.
Durch solche Experimente und theoretische Überlegungen können Schüler ein tieferes Verständnis für elektrische Felder, Ladungen und deren Wechselwirkungen entwickeln.
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Die Stromstärke ist ein fundamentales Konzept in der Elektrizitätslehre. Sie beschreibt, wie viele elektrische Ladungen in einer bestimmten Zeit durch einen Leiter fließen. Die Stromstärke Formel lautet I = ΔQ / Δt, wobei I die Stromstärke in Ampere , ΔQ die Ladungsmenge in Coulomb und Δt die Zeit in Sekunden ist.
Definition: Die Stromstärke Definition besagt, dass die Stromstärke die Menge der elektrischen Ladung angibt, die pro Zeiteinheit durch einen Querschnitt eines Leiters fließt.
Elektrische Felder spielen eine zentrale Rolle in der Elektrostatik. Sie existieren im Raum um elektrisch geladene Körper und sind die Ursache für die Kräfte, die auf andere Ladungen oder Probeladungen wirken.
Highlight: Ein elektrisches Feld besteht aus einer positiven und einer negativen Ladung, die räumlich voneinander getrennt sind.
Die Spannung ist eng mit dem elektrischen Feld verbunden. Eine Spannungsquelle hat immer zwei Pole mit unterschiedlichen Ladungszuständen. Je größer der Unterschied zwischen den Polen, desto höher ist die Spannung.
Vocabulary: Probeladungen sind kleine Körper mit geringer elektrischer Ladung, die sehr empfindlich auf das Feld reagieren, es aber aufgrund ihrer geringen Ladung nicht verändern.
Die elektrische Feldstärke ist ein Maß für die Kraft, die eine Probeladung an einem bestimmten Punkt im Feld erfährt. Je höher die Feldstärke, desto größer ist die Kraft auf die Probeladung.
Example: Ein Radialfeld ist ein elektrisches Feld rund um einen geladenen Körper, während ein homogenes Feld zwischen zwei Kondensatorplatten überall gleich stark ist.
Der elektrische Widerstand gibt an, welche elektrische Spannung erforderlich ist, um eine bestimmte Stromstärke durch einen Leiter fließen zu lassen. Die Größe des Widerstands hängt vom Material, dem Aufbau und der Temperatur ab.
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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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Samantha Klich
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Julia S
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Marcus B
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