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206

31. Jan. 2026

8 Seiten

Elektrisches Feld – Feldstärke und Konstante erklärt

S

Susi

@usi_ikz2nz6vasgr96zs

Elektrische Felder sind überall um dich herum - vom Blitz... Mehr anzeigen

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Elektrische Feldstärke, Feldgleichung, Feldkonstante
Fachanforderungen
2.3.2 Elektrische und magnetische Felder
Inhaltsbezogene Kompetenzen

Grundlagen elektrischer Felder

Stell dir vor, du könntest unsichtbare Kräfte sehen - genau das macht das Konzept des elektrischen Feldes möglich! Elektrische Felder entstehen überall dort, wo elektrische Ladungen vorhanden sind und beschreiben die Kraftwirkung zwischen ihnen.

Die elektrische Feldstärke E ist dabei das Maß dafür, wie stark diese Kraft ist. Sie wird berechnet als E = F/q, wobei F die Kraft und q die Probeladung ist. Die Einheit ist Newton pro Coulomb N/CN/C oder Volt pro Meter V/mV/m.

Elektrische Felder kannst du dir durch Feldlinien vorstellen - sie zeigen die Richtung der Kraft an und verlaufen immer von positiven zu negativen Ladungen. Je dichter die Feldlinien, desto stärker das Feld.

Merke dir: Das elektrische Feld existiert auch dann, wenn keine Probeladung da ist - es beschreibt nur das "Kraftpotenzial" im Raum.

Elektrische Feldstärke, Feldgleichung, Feldkonstante
Fachanforderungen
2.3.2 Elektrische und magnetische Felder
Inhaltsbezogene Kompetenzen

Homogenes Feld im Plattenkondensator

Zwischen zwei parallelen Metallplatten entsteht etwas Besonderes: ein homogenes elektrisches Feld. Das bedeutet, die Feldstärke ist überall gleich groß und die Feldlinien verlaufen parallel zueinander.

Die Formel dafür ist überraschend einfach: E = U/d. Dabei ist U die Spannung zwischen den Platten und d ihr Abstand. Verdoppelst du die Spannung, verdoppelt sich die Feldstärke - halbierst du den Abstand, verdoppelt sich sie ebenfalls.

Experimentell lässt sich das super zeigen: Eine geladene Kugel zwischen Kondensatorplatten wird überall gleich stark ausgelenkt, egal wo sie sich zwischen den Platten befindet. Die Feldlinien bleiben parallel und gleichmäßig verteilt.

Praxistipp: Bei Kondensatoren in elektronischen Geräten nutzt man genau dieses Prinzip zur Energiespeicherung.

Elektrische Feldstärke, Feldgleichung, Feldkonstante
Fachanforderungen
2.3.2 Elektrische und magnetische Felder
Inhaltsbezogene Kompetenzen

Radialfeld einer Punktladung

Bei einer einzelnen geladenen Kugel sieht die Sache anders aus - hier entsteht ein Radialfeld. Die Feldlinien strahlen wie bei einer Sonne in alle Richtungen nach außen (bei positiver Ladung) oder nach innen (bei negativer Ladung).

Die elektrische Feldstärke nimmt mit der Entfernung quadratisch ab: E = Q/(4πε₀r²). Das bedeutet: doppelte Entfernung = ein Viertel der Feldstärke. Diese 1/r²-Abhängigkeit kennst du schon von der Gravitation!

Aus dieser Feldstärke-Formel lässt sich das berühmte Coulomb-Gesetz ableiten. Es beschreibt die Kraft zwischen zwei Punktladungen: F = Q₁Q₂/(4πε₀r²). Genau wie bei Newton's Gravitationsgesetz, nur mit Ladungen statt Massen.

Interessant: Das Coulomb-Gesetz und das Gravitationsgesetz haben dieselbe mathematische Struktur - beide folgen einem inversen Quadratgesetz.

Elektrische Feldstärke, Feldgleichung, Feldkonstante
Fachanforderungen
2.3.2 Elektrische und magnetische Felder
Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die elektrische Feldkonstante

Die elektrische Feldkonstante ε₀ ist eine der wichtigsten Naturkonstanten überhaupt. Sie bestimmt, wie stark elektrische Felder im Vakuum sind und hat den Wert 8,854 · 10⁻¹² F/m (Farad pro Meter).

Diese Konstante taucht in allen wichtigen Formeln auf - vom Coulomb-Gesetz bis zur Kondensator-Kapazität. Sie beschreibt die Permittivität des Vakuums, also wie "durchlässig" der leere Raum für elektrische Felder ist.

Experimentell lässt sich ε₀ mit einem Plattenkondensator bestimmen. Du misst Ladung Q, Spannung U und Plattenabstand d, dann rechnest du: ε₀ = Qd/(UπR²). Mehrere Messungen ergeben einen Mittelwert.

Faszinierend: Die elektrische Feldkonstante hängt über ε₀ = 1/(μ₀c²) mit der Lichtgeschwindigkeit und der magnetischen Feldkonstante zusammen.

Elektrische Feldstärke, Feldgleichung, Feldkonstante
Fachanforderungen
2.3.2 Elektrische und magnetische Felder
Inhaltsbezogene Kompetenzen

Elektrisches Potenzial

Das elektrische Potenzial φ ist wie die "Höhe" in einem elektrischen Feld. Es gibt an, wie viel Energie pro Ladung an einem bestimmten Punkt gespeichert ist: φ = W/Q. Die Einheit ist Volt (V).

Bei einer Punktladung nimmt das Potenzial mit der Entfernung ab: φ = Q/(4πε₀r). Anders als die Feldstärke diemit1/r2abnimmtdie mit 1/r² abnimmt fällt das Potenzial nur mit 1/r ab - es reicht also viel weiter.

Die elektrische Spannung ist einfach die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten: U = φ₁ - φ₂. Und hier kommt's: Das elektrische Feld zeigt immer in Richtung des stärksten Potenzialabfalls E=φE = -∇φ.

Äquipotenzialflächen sind Bereiche mit gleichem Potenzial - wie Höhenlinien auf Landkarten. Das elektrische Feld steht immer senkrecht zu diesen Flächen.

Merkhilfe: Stell dir das Potenzial wie einen elektrischen "Berg" vor - das Feld zeigt immer den steilsten Weg nach unten.

Elektrische Feldstärke, Feldgleichung, Feldkonstante
Fachanforderungen
2.3.2 Elektrische und magnetische Felder
Inhaltsbezogene Kompetenzen
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Die App ist sehr einfach zu bedienen und gut gestaltet. Ich habe bisher alles gefunden, wonach ich gesucht habe, und konnte viel aus den Präsentationen lernen! Ich werde die App definitiv für ein Schulprojekt nutzen! Und natürlich hilft sie auch sehr als Inspiration.

Stefan S

iOS-Nutzer

Diese App ist wirklich super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen [...]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat so viele Möglichkeiten zur Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde sie jedem empfehlen.

Samantha Klich

Android-Nutzerin

Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

Anna

iOS-Nutzerin

Beste App der Welt! Keine Worte, weil sie einfach zu gut ist

Thomas R

iOS-Nutzer

Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

Android-Nutzer

Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

David K

iOS-Nutzer

Die App ist einfach super! Ich muss nur das Thema in die Suche eingeben und bekomme sofort eine Antwort. Ich muss nicht mehr 10 YouTube-Videos schauen, um etwas zu verstehen, und spare dadurch richtig viel Zeit. Sehr empfehlenswert!

Sudenaz Ocak

Android-Nutzerin

In der Schule war ich echt schlecht in Mathe, aber dank der App bin ich jetzt besser geworden. Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android-Nutzerin

sehr zuverlässige App, um deine Ideen in Mathe, Englisch und anderen verwandten Themen zu verbessern. bitte nutze diese App, wenn du in bestimmten Bereichen Schwierigkeiten hast, diese App ist dafür der Schlüssel. wünschte, ich hätte früher eine Bewertung geschrieben. und sie ist auch kostenlos, also mach dir darüber keine Sorgen.

Rohan U

Android-Nutzer

Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

iOS-Nutzer

DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

Elisha

iOS-Nutzer

Diese App ist echt der Hammer. Ich finde Lernen so langweilig, aber diese App macht es so einfach, alles zu organisieren und dann kannst du die kostenlose KI bitten, dich abzufragen, so gut, und du kannst einfach deine eigenen Sachen hochladen. sehr empfehlenswert als jemand, der gerade Probeklausuren schreibt

Paul T

iOS-Nutzer

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Samantha Klich

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Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

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Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

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In der Schule war ich echt schlecht in Mathe, aber dank der App bin ich jetzt besser geworden. Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

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Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

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DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

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Physik

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S

Susi

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Elektrische Felder sind überall um dich herum - vom Blitz bei Gewitter bis zu deinem Handy-Akku. Sie beschreiben unsichtbare Kraftwirkungen zwischen geladenen Teilchen und sind fundamental für das Verständnis der Elektrizität.

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2.3.2 Elektrische und magnetische Felder
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Grundlagen elektrischer Felder

Stell dir vor, du könntest unsichtbare Kräfte sehen - genau das macht das Konzept des elektrischen Feldes möglich! Elektrische Felder entstehen überall dort, wo elektrische Ladungen vorhanden sind und beschreiben die Kraftwirkung zwischen ihnen.

Die elektrische Feldstärke E ist dabei das Maß dafür, wie stark diese Kraft ist. Sie wird berechnet als E = F/q, wobei F die Kraft und q die Probeladung ist. Die Einheit ist Newton pro Coulomb N/CN/C oder Volt pro Meter V/mV/m.

Elektrische Felder kannst du dir durch Feldlinien vorstellen - sie zeigen die Richtung der Kraft an und verlaufen immer von positiven zu negativen Ladungen. Je dichter die Feldlinien, desto stärker das Feld.

Merke dir: Das elektrische Feld existiert auch dann, wenn keine Probeladung da ist - es beschreibt nur das "Kraftpotenzial" im Raum.

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Homogenes Feld im Plattenkondensator

Zwischen zwei parallelen Metallplatten entsteht etwas Besonderes: ein homogenes elektrisches Feld. Das bedeutet, die Feldstärke ist überall gleich groß und die Feldlinien verlaufen parallel zueinander.

Die Formel dafür ist überraschend einfach: E = U/d. Dabei ist U die Spannung zwischen den Platten und d ihr Abstand. Verdoppelst du die Spannung, verdoppelt sich die Feldstärke - halbierst du den Abstand, verdoppelt sich sie ebenfalls.

Experimentell lässt sich das super zeigen: Eine geladene Kugel zwischen Kondensatorplatten wird überall gleich stark ausgelenkt, egal wo sie sich zwischen den Platten befindet. Die Feldlinien bleiben parallel und gleichmäßig verteilt.

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Bei einer einzelnen geladenen Kugel sieht die Sache anders aus - hier entsteht ein Radialfeld. Die Feldlinien strahlen wie bei einer Sonne in alle Richtungen nach außen (bei positiver Ladung) oder nach innen (bei negativer Ladung).

Die elektrische Feldstärke nimmt mit der Entfernung quadratisch ab: E = Q/(4πε₀r²). Das bedeutet: doppelte Entfernung = ein Viertel der Feldstärke. Diese 1/r²-Abhängigkeit kennst du schon von der Gravitation!

Aus dieser Feldstärke-Formel lässt sich das berühmte Coulomb-Gesetz ableiten. Es beschreibt die Kraft zwischen zwei Punktladungen: F = Q₁Q₂/(4πε₀r²). Genau wie bei Newton's Gravitationsgesetz, nur mit Ladungen statt Massen.

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Die elektrische Feldkonstante

Die elektrische Feldkonstante ε₀ ist eine der wichtigsten Naturkonstanten überhaupt. Sie bestimmt, wie stark elektrische Felder im Vakuum sind und hat den Wert 8,854 · 10⁻¹² F/m (Farad pro Meter).

Diese Konstante taucht in allen wichtigen Formeln auf - vom Coulomb-Gesetz bis zur Kondensator-Kapazität. Sie beschreibt die Permittivität des Vakuums, also wie "durchlässig" der leere Raum für elektrische Felder ist.

Experimentell lässt sich ε₀ mit einem Plattenkondensator bestimmen. Du misst Ladung Q, Spannung U und Plattenabstand d, dann rechnest du: ε₀ = Qd/(UπR²). Mehrere Messungen ergeben einen Mittelwert.

Faszinierend: Die elektrische Feldkonstante hängt über ε₀ = 1/(μ₀c²) mit der Lichtgeschwindigkeit und der magnetischen Feldkonstante zusammen.

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Elektrisches Potenzial

Das elektrische Potenzial φ ist wie die "Höhe" in einem elektrischen Feld. Es gibt an, wie viel Energie pro Ladung an einem bestimmten Punkt gespeichert ist: φ = W/Q. Die Einheit ist Volt (V).

Bei einer Punktladung nimmt das Potenzial mit der Entfernung ab: φ = Q/(4πε₀r). Anders als die Feldstärke diemit1/r2abnimmtdie mit 1/r² abnimmt fällt das Potenzial nur mit 1/r ab - es reicht also viel weiter.

Die elektrische Spannung ist einfach die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten: U = φ₁ - φ₂. Und hier kommt's: Das elektrische Feld zeigt immer in Richtung des stärksten Potenzialabfalls E=φE = -∇φ.

Äquipotenzialflächen sind Bereiche mit gleichem Potenzial - wie Höhenlinien auf Landkarten. Das elektrische Feld steht immer senkrecht zu diesen Flächen.

Merkhilfe: Stell dir das Potenzial wie einen elektrischen "Berg" vor - das Feld zeigt immer den steilsten Weg nach unten.

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Die App ist sehr einfach zu bedienen und gut gestaltet. Ich habe bisher alles gefunden, wonach ich gesucht habe, und konnte viel aus den Präsentationen lernen! Ich werde die App definitiv für ein Schulprojekt nutzen! Und natürlich hilft sie auch sehr als Inspiration.

Stefan S

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Diese App ist wirklich super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen [...]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat so viele Möglichkeiten zur Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde sie jedem empfehlen.

Samantha Klich

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Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

Anna

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Beste App der Welt! Keine Worte, weil sie einfach zu gut ist

Thomas R

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Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

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Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

David K

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Die App ist einfach super! Ich muss nur das Thema in die Suche eingeben und bekomme sofort eine Antwort. Ich muss nicht mehr 10 YouTube-Videos schauen, um etwas zu verstehen, und spare dadurch richtig viel Zeit. Sehr empfehlenswert!

Sudenaz Ocak

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In der Schule war ich echt schlecht in Mathe, aber dank der App bin ich jetzt besser geworden. Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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sehr zuverlässige App, um deine Ideen in Mathe, Englisch und anderen verwandten Themen zu verbessern. bitte nutze diese App, wenn du in bestimmten Bereichen Schwierigkeiten hast, diese App ist dafür der Schlüssel. wünschte, ich hätte früher eine Bewertung geschrieben. und sie ist auch kostenlos, also mach dir darüber keine Sorgen.

Rohan U

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Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

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DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

Elisha

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Diese App ist echt der Hammer. Ich finde Lernen so langweilig, aber diese App macht es so einfach, alles zu organisieren und dann kannst du die kostenlose KI bitten, dich abzufragen, so gut, und du kannst einfach deine eigenen Sachen hochladen. sehr empfehlenswert als jemand, der gerade Probeklausuren schreibt

Paul T

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Die App ist sehr einfach zu bedienen und gut gestaltet. Ich habe bisher alles gefunden, wonach ich gesucht habe, und konnte viel aus den Präsentationen lernen! Ich werde die App definitiv für ein Schulprojekt nutzen! Und natürlich hilft sie auch sehr als Inspiration.

Stefan S

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Samantha Klich

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Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

Anna

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Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

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