Formel: Kondensatoren:
wie rechnet man in einem Schaltkreis mit Kondensatoren die Kapazitäten?
Bsp: wie würde man Cges rechnen?
1/ Cges = 1/C + 1/C
rechnet genau anders herrum als bei den R,
daher die Reihenschaltung: als Bruch zusammenaddieren
und die Parallelschaltung: Normel Zusammenaddieren.
rechnet von klein nach groß
Formel:
Induktivität einer Spule
Magnetfeld (Spule)
Lorenz- Kraft (2)
wichtige Voraussetzung?
F = B * I * l
- I = Stromstärke
- l = Leiterlänge
- B hat die Einheit “Tesla”
Strom muss senkrecht zum Magnetfeld verlaufen!
wenn es parallel Verlaufen würde, so wären es 0N
Ohmsche Widerstände
Parallel und Serie
Wichtige Tipps zu den jeweiligen.
Parallel: 1 / R
Reihenschaltung: Summieren
-> Parallelschaltung: Gesamtwiderstand IMMER kleiner als der KLEINSTE Einzelwiderstand
-> Reihenschaltung: Gesamtwiderstand IMMER größer als der GRÖßTE Einzelwiderstand
Faradaysches- Gesetz:
wird benötigt bei Elektroporese um z.B. Menge an abgeschiedenen Kupfer an Kathode zu berechnen
Metallische Leiter:
erläutere Bildlich den Unterschied zwischen:
Nichtleiter
Halbleiter
Leiter
Halbleiter:
gibt positiv- und negativ- geladene Teilchen
Arten:
gibt sogenannte “n- Leiter” die zu viele e- haben
und “p- Leiter” die zu wenig e- haben
-> beide zusammen ergeben eine Diode
Wheatstonische- Brücke:
Zeichne!
mit was wird gemessen?
wie kann man den einzelnen R oben links ausrechnen?
Amperemeter muss einen Stromfluss von 0A anzeigen, damit die Schaltung ausgeglichen ist!
Es gibt 2 Möglichkeiten:
1. Rx/ 30Ohm = 10Ohm / 20 Ohm
Oder 2. Rx / 10Ohm = 30 Ohm/ 20 Ohm
-> nicht: über Kreuz oder im Kreis!
Wechselstromwiderstände
wie stehen U und I zueinander?
Phasenverschiebung?
bei einem kapazitiven R eilt der Strom der Spannung um den Phasenwinkel … voraus
wie unterscheiden sich der Ohmsche und der kapazitive R je nach der Frequenz der angelegten Wechselspannung?
U und I sind exakt parallel zueinander
Phasenverschiebung existiert nicht
kapazitiven- R: I eilt U um den Wert +Pi/2 voraus
der Betrag eines:
Ohmschen R ist unabhängig von der Frequenz der angelegten Wechselspannung
kapazitiven R sinkt mit zunehmender Frequenz der angelegten Wechselspannung
Formel für die Frequenz des Schwingkreises
und die Periodendauer
wie kann die Periodendauer hier verlängert werden?
Verfolständige Folgende Aussage:
Periodendauer kann verlängert werden durch:
erhöhung der Inguktivität L
erhöhung der Kapazität C
Aussage:
… dem Quadrat der reziproken Eigenkreisfrequenz (w^-2)
Zersetzungsspannung:
Hier: Strom-/ Spannungskennlinie eines elektrischen Widerstandes: wo ist die Zersetzungsspannung?
da wo die x- Achse geschnitten wird! (y =0)
1,6 V
Elementarladung
E = U/d =F/Q
U = Spannung
d = Plattenabstand
F= Kraft (N)
Coulombsches Gesetz:
was besagt es?
zum Thema Ladung und Abstoßung?
wie sind die Kräfte abhängig zum Abstand der beiden Ladungen?
in welche Richtung die Kräfte wirken.
Kräfte zwischen 2 punktförmigen elektrischen Ladungen:
wenn die 2 Ladungen das gleiche Vorzeichen haben, stoßen sie sich ab
die Kräfte sind umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes zwischen den beide Ladungen
Kräfte sind proportional zu jeder der beiden Ladungen
Kräfte wirken längs der Verbindungslinie der beiden Ladungen
Magnetismus
was für Arten von Magnetismus gibt es?
wie ist die jeweilige Permeabilitätszahl?
gibt 3 Arten:
Ferromagnetismus
klassisch
sind Permanentmagnete
Permeabilitätszahl: >>1
Parramagnetismus
=ungepaarte Elektronen, die zu einer leichten Anziehung im magnetischen Feld sorgen
Permeabilitätszahl: >1
Diamagnetismus
=es herrscht eine leichte Abstoßung
schwächen ein homogenes Feld
Kommt daher, dass es nur gepaarte Elektronen gibt
Permeabilitätszahl: <1
wie bewegt sich der Magnet?
wie verändert sich die Feldstärke?
Magnetfeld geht immer von N -> S. daher dreht sich der Magnet so, dass S zum Nordpol und N zum Südpol hinzeigt
Feldstärke ist homogen und bleibt daher gleich.
Feldlinien:
massiver Körper aus dielektrischen Material wird in ein konstantes, homogenes elektrisches Feld eingebracht. Wie verlaufen in dem Körper und dannach die Feldlinein?
Epsilon ist dabei >1
was wäre wenn = 1?
was wäre wenn es sich nicht um einen dielektrischen Körper, sondern um eine leere Dose handeln würde?
Massiver Körper ist durchdringbar vom elektrischen Feld
Körper hat an sich ein elektrisches Feld, welches entgegen dem Großen zeigt. Daher ist das Große auch im Körper reduziert. Siobald der Körper nicht mehr da ist, kann das elektrische Feld wieder ungehindert fließen.
Epsilon:
= 1 hat nur ein Vakuum, das elektrische Feld verläuft unbeeinflusst den “Körper”
Leere Dose:
= Hohlraum, im Körper wären keine elektrischen Feldlinien erkennbar. Davor und dahinter allerdings normal.
Faraday- Käfig:
was wird damit wirkungsvoll abgeschirmt?
elektrostatische Felder!
Aufgabe:
an welchem Punkt ist die Feldstärke größer, P oder R?
von was ist die Feldstärke diesbezüglich abhängig?
wie ist der Feldvektor an Punkt P zur Oberfläche?
wie erklärt sich die Feldvektoren Richtung?
P ist die Feldstärke größer
Feldstärke ist von der größe der Oberfläche abhängig!
je größer die Oberfläche, desto weiter entfernt stehen die Feldlinien, deswegen sind bei der größeren Kugel, wo die Feldlinien mehr Abstand haben, schwächer.
senkrecht! (siehe Bild)
der elektrische Feldvektor zeigt immer von der größeren Ladung (größere Kugel) zur kleineren (kleinere Kugel), somit zeigt der Feldvektor x von viel zu wenig.
Plattenkondensator:
was sagt einem das “Luftgefüllt”?
wie könnte man am einfachsten für eine Entladung sorgen?
wie können alpha- Strahler oder eine Kerze für eine entladung sorgen?
ab welcher Strahlung (Strahlungsskala) ist genügend Energie vorhanden, um eine Ionisierung zu bewirken?
Luftgefüllt = kein Medium zwischen den Platten, die eine Änderung bewirken.
durch Kondensator existiert zwischen den Platten ein elektrisches Feld.
Entladung durch einfaches miteinander verbinden der Platten.
akpha Strahler sendet Strahlöen aus, die Luft ionisieren. Ionen leiten Strom. Platten können sich so verbinden und entladen
wenn Kerze leuchtet, sind C Atome ionisiert! Somit selber Effekt wie bei dem alpha Strahler.
erst ab UV- STrahlung
elektrische Leistung
wie kann man die Stromstärke mit der Ladungsmenge (Einheit: C) berechnen?
(Verlust-) Leistung
wenn es dabei um die Wärmemenge geht
P = U * I
I = Q / t
P = R * I^2
Q = P * t
Rechnung:
dazu wird die Formel für die Punktladung benötigt!
U(eff) = Effektiv- Spannung
U(0) = Scheitelspannung
Periodendauer = 1/f
20ms ist da,wo 1 Schwingung durch ist
Ladung eines Elektrons: 1,6*10^-19 Coulomb
Lösung: 3,2*10^-16 N
Rechte Hand Regel:
Daumen = Stromfluss
Zeigefinger = Magnetfeld
Mittelfinger = Richtung der Kraft
Die Drahtschleife erfährt eine KRAFT in den Magneten hinein (im Bild nach links)
Daumen geht von + zum -
Zeigefinger nach oben
Mittelfinger nach links
Mgnetischer Fluss:
C ist korrekt.
V ändert sich nur, wenn sich der magnetische Fluss ändert
nur bei einer Änderung des magnetischen Flusses, tritt eine Spannung auf
Kohlrausch- Gesetz:
es geht um molare- Leitfähigkeit in Lösungen
je kleiner die Konzentration, desto weniger wird vom Wert abgezogen
denn mit steigendem c erhält man mehr WW unter den Teiulchen, was die Bewegung der Ionen reduziert
Ampermeter und Voltmeter:
wo werden die beiden üblich in den Stromkreis geschaltet?
wie will man den Innenwiderstand von Volt-/ Ampermeter haben?
1)
Ampermeter: in Reihe
Wheatstonesche Brücke ist daher die Außnahme!
Voltmeter: immer Parallel
2)
Innenwiderstand Voltmeter: möglichst groß
Innenwiderstand Ampermeter: möglichst klein
Leitfähigkeit
Molare Leitfähigkeit
haushaltsübliche Steckdose:
effektive Spannung?
Scheitelspannung?
effektive Spannung = 230V
Scheitelspannung: ist höher
325V
Übungsaufgabe über Dioden- Graphen- Verlauf:
Dioden = Einbahnstraßen für Strom
A) ist korrekt
B+C: geht nicht, weil:
wenn U umgekehrt wird von + zu -, muss auch die Richtung des Stromflusses sich ändern
D: Rückwertsrichtung kann kein Strom fließen!
E: hier wird der Stromfluss nicht einfach konstant
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