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Die Klausur behandelt wichtige Konzepte der Physik, darunter das Induktionsgesetz, die Lenzsche Regel, Zündanlagen in Ottomotoren, Felder mit variablen Flussdichten und Schwingungen, insbesondere das Federpendel. Sie deckt grundlegende Prinzipien der Elektromagnetik und Mechanik ab und fordert die Anwendung mathematischer Formeln zur Lösung praktischer Probleme.
8.2.2021
1373
Diese Aufgabe dient als Einstieg in das Thema Induktion. Die Schüler sollen das Induktionsgesetz und die Lenzsche Regel wiedergeben. Diese Konzepte sind fundamental für das Verständnis elektromagnetischer Phänomene.
Definition: Das Induktionsgesetz beschreibt, wie eine Änderung des magnetischen Flusses eine elektrische Spannung in einem Leiter induziert.
Highlight: Die Lenzsche Regel ist ein wichtiges Prinzip, das die Richtung des induzierten Stroms in Bezug auf das erzeugende Magnetfeld bestimmt.
Diese Aufgabe befasst sich mit der Funktionsweise einer Zündanlage in einem Ottomotor. Die Schüler müssen das Prinzip der Zündanlage anhand einer Skizze erläutern.
Vocabulary: Zündspule - Ein Transformator in der Zündanlage, der die Batteriespannung auf die für die Zündung nötige hohe Spannung transformiert.
Example: In einer typischen Zündanlage wird der Primärstrom durch einen Unterbrecher gesteuert, der mit der Kurbelwelle synchronisiert ist. Beim Öffnen des Unterbrechers induziert der zusammenbrechende Magnetfluss eine Hochspannung in der Sekundärspule.
Die Aufgabe erfordert ein Verständnis dafür, warum zwei verschiedene Spulen verwendet werden und weshalb die Spule mit der größeren Windungszahl an die Zündkerze angeschlossen ist.
Highlight: Der parallel zum Unterbrecher geschaltete Kondensator dient dazu, den Öffnungsfunken am Unterbrecher zu unterdrücken, was für die Langlebigkeit des Systems wichtig ist.
Diese Aufgabe behandelt die Bewegung einer Spule durch Bereiche mit unterschiedlichen magnetischen Flussdichten. Die Schüler müssen das Zustandekommen der induzierten Spannung erklären und ein quantitatives t-U-Diagramm erstellen.
Vocabulary: Magnetische Flussdichte - Ein Maß für die Stärke eines Magnetfeldes, gemessen in Tesla (T).
Example: Eine quadratische Spule mit 100 Windungen und einer Seitenlänge von 0,20 m bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit von 0,10 m/s durch Bereiche mit Flussdichten von 0,80 T und 0,40 T.
Die Aufgabe erfordert die Anwendung des Induktionsgesetzes und ein Verständnis dafür, wie sich die induzierte Spannung bei der Bewegung der Spule durch Bereiche unterschiedlicher Flussdichte ändert.
In dieser Aufgabe sollen die Schüler ihr Verständnis von Schwingungen demonstrieren, indem sie zu einem gegebenen v-t-Diagramm die entsprechenden s-t- und a-t-Diagramme skizzieren.
Highlight: Die Beziehungen zwischen Ort (s), Geschwindigkeit (v) und Beschleunigung (a) bei harmonischen Schwingungen sind fundamental für das Verständnis von Schwingungsvorgängen.
Diese umfangreiche Aufgabe behandelt die Schwingung eines Federpendels. Die Schüler müssen verschiedene Aspekte des Federpendels analysieren und berechnen.
Vocabulary: Federkonstante - Ein Maß für die Steifigkeit einer Feder, angegeben in N/m.
Example: Ein horizontales Federpendel mit zwei gleich harten Federn, jeweils mit einer Federhärte von 10 N/m, wird betrachtet.
Die Aufgabe umfasst:
Highlight: Die Bewegungsgleichung eines Federpendels lautet: F = -D * x, wobei D die Federkonstante und x die Auslenkung ist.
Definition: Die Schwingungsdauer eines Federpendels wird durch die Formel T = 2π * √(m/D) beschrieben, wobei m die Masse und D die Federkonstante ist.
Diese Aufgabe bietet eine umfassende Überprüfung des Verständnisses von Federpendeln und harmonischen Schwingungen.
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Magnetfeld und Induktion, Lenz‘sche Regel
Hier ist ein Dokument von 3 Seiten über die Induktion und das Magnetfeld. Ich habe es in der Q1 gebraucht, also viel Spaß dabei. :)
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Vortrag Generator
Vortrag über den Generator und wichtige Physikalische Gesetzte.
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Das Reflexionsgesetz
Aussagen und Definition des Reflexionsgesetzes
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Fahrraddynamo Induktionsschleifen Induktionsherd
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Lernzettel Physikabitur 2021
Elektrizität, Schwingungen und Wellen, Quantenobjekte, Atomhülle
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Formelsammlung Schwingungen
Formelsammlung Schwingungen & Vergleich zwischen mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen
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Diese Aufgabe dient als Einstieg in das Thema Induktion. Die Schüler sollen das Induktionsgesetz und die Lenzsche Regel wiedergeben. Diese Konzepte sind fundamental für das Verständnis elektromagnetischer Phänomene.
Definition: Das Induktionsgesetz beschreibt, wie eine Änderung des magnetischen Flusses eine elektrische Spannung in einem Leiter induziert.
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