ELEA2 Flashcards
Wie ist die Basiseinheit Ampere heute gesetzlich festgelegt?
Durch die magnetische Wirkung des elektrischen Stromes.
Wie kann Stromstärke chemisch ermittelt werden?
Durch einen Knallgasvoltameter, bei dem der Strom durch eine Flüssigkeit (meist stark verdünnte Schwefelsäure) geleitet wird. An den Elektroden werden Gase (H2 und O) freigesetzt, deren Menge sich im “Hofmannschen Apparat” ablesen lässt.
Wie lässt sich die Stromstärke I hinsichtlich des entstehenden Knallgases definieren?
Ein Strom der Stärke I = 1 A lässt in der Zeit t = 1 s eine Menge von V = 0,174 cm3 Knallgas entstehen.
Wie werden Strommessgeräte kalibriert?
Welchen Begriff sollte man vermeiden?
Schaltet man Geräte wie das Hitzdrahtinstrument, Weicheiseninstrument und Drehspulinstrument hintereinander in einen Stromkreis und fügt auch das Knallgasvoltameter ein, so zeigen alle drei Instrumente einen Ausschlag und im Voltameter entsteht Knallgas.
Markiert man die Zeigerstellungen und berechnet nach Ablauf einer bestimmten Zeit t die Stromstärke I aus der abgeschiedenen Knallgasmenge, so kann man die markierten Zeigerausschläge auf einer Skala mit der entsprechenden Stromstärke beschriften.
Wird dieser Vorgang bei unterschiedlichen Stromstärken wiederholt, so entstehen aus den drei Zeigerinstrumenten Strommessgeräte . Diese können dann zur bequemen Strommessung weiterverarbeitet werden, die jeweilige Stromstärke I kann auf der Skala abgelesen werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als „Kalibrierung“.
Den Begriff „Eichung“, der in diesem Zusammenhang oft auftaucht, sollte man hier nicht verwenden. Er ist dem behördlichen Umgang mit Maßeinheiten vorbehalten (→ Eichamt).
Wie schaut das Schaltbild eines Amperemeters aus?
A in einem Kreis
Was ist hinsichtlich der Stromstärke zu sagen, wenn mehrere Verbraucher hintereinander in einen Stromkreis geschalten sind?
Die Stromstärke ist überall gleich groß.
Berechnen Sie die Stromstärke in Ampere!
a) 45 mA
b) 5,6 μA
c) 2356 nA
d) 0,45 pA
a) 0,045 A;
b) 5,6 · 10-6 A
c) 2,356 · 10-6 A
d) 4,5 · 10-13 A
Berechnen Sie die Stromstärke I aus der Gasmenge V , die sich in der Zeit t im Knallgasvoltameter gebildet hat!
a) V = 345cm3, t = 45 s
b) V = 45cm3, t = 23 min
c) V = 1235 cm3, t = 1,5 h
a) I = 44,06 A
b) I = 187,4 mA
c) I = 1,314 A
Wie ist eine Glimmlampe aufgebaut und wie schaut ihr Schaltsymbol aus?
Man berührt mit einer Glimmlampe abwechselnd einen positiv- und negativ geladenen Körper. Was ist festzustellen?
Ist ein Körper negativ geladen, so leuchtet die Seite, die den Körper berührt; ist er positiv geladen, die Seite, die man in der Hand hält.
Wie ist ein Elektroskop aufgebaut?
Was passiert, wenn es sich mit einem geladenen Gegestand berührt?
Die einfachste Ausführungsform eines Elektroskops besteht aus einem Gehäuse, in dem zwei sehr dünne Aluminiumplättchen, an einem Ende miteinander verbunden, aufgehängt sind.
Der gemeinsame Aufhängepunkt der Blättchen hat zu einer kleinen Metallkugel (Kopf) außerhalb des Gehäuses eine metallische Verbindung; diese ist jedoch vom Gehäuse durch einen Isolator (Nichtleiter) elektrisch getrennt.
Was passiert, wenn sich ein Elektroskop mit einem geladenen Gegestand berührt?
Was lässt sich über den Ausschlag der Blättchen aussagen?
Berührt man den Kopf des Elektroskops mit einem geladenen Gegenstand, so beobachtet man eine Abstoßung der Blättchen. Diese Abstoßung ist mit den bisherigen Kenntnissen erklärbar, wenn man annimmt, dass die Ladung des berührenden Körpers (zumindest teilweise) auf die Blättchen übergegangen ist. Dann tragen sie nämlich die gleiche Ladungsart und stoßen sich daher ab.
Für die Funktionsweise des Elektroskops gilt also: Zeigen die Blättchen keinen Ausschlag, so sind sie und der Kopf des Elektroskops ungeladen. Zeigen sie einen Ausschlag, so sind die Blättchen und der Kopf geladen; eine Aussage darüber, ob die Ladung positiv oder negativ ist, kann jedoch nicht gemacht werden!
Berührt man den Kopf mehrmals mit einem Stab, der zwischendurch immer wieder gerieben wurde, so vergrößert sich der Ausschlag der Blättchen:
Je größer der Ausschlag der Blättchen ist, desto mehr Ladung befindet sich auf den Blättchen und auf dem Kopf des Elektroskops.
Was passiert bei Berührung zweier unterschiedlich geladener Körper?
Ihr Ladungszustand gleicht sich aus.
Welche drei Dinge lassen sich über Ladungen aussagen?
1) Ladungen sind transportierbar
2) Unterschiedliche Ladungen gleichen sich aus
3) Entgegengesetzt gleich große Ladungen neutralisieren sich
Was lässt sich im Ausgangszustand eines Atoms über dessen Kern und Atomhülle aussagen?
Ein Atom besteht aus Kern (positiv) und Atomhülle (negativ). Positive und negative Ladung von Kern und Hülle sind entgegengesetzt gleich groß.
Wie kann es zu Ladungstransport zwischen zwei Körpern kommen?
Wie wirkt sich das auf die Gesamtladung aus?
Erläutere.
Elektronen sind zwar durch die elektrische Kraft (entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an!) an den Atomkern gebunden, diese Bindung lässt sich aber durch äußere Einflüsse (z. B. Reiben) überwinden.
Hierdurch kann es geschehen, dass beim Reiben einige Elektronen aus den Randbereichen von dem einen Stoff auf den anderen übergehen. Tritt ein solcher Elektronenübergang auf, so „fehlen“ dem einen Stoff Elektronen, der andere hat einen „Elektronenüberschuss“.
Da die Anzahl der ortsfesten Atomkerne sich nicht verändert, ist der Körper mit einem Elektronenmangel nun insgesamt positiv geladen: Das Gleichgewicht zwischen Atomkern- und Elektronenladung, wie es in einem elektrisch neutralen Stoff besteht, ist gestört.
Der Körper mit einem Elektronenüberschuss ist in diesem Sinn insgesamt negativ geladen: Er enthält mehr negative als positive Ladungen!
Nenne Beispiele für Stromquellen. (4)
Batterie, Akkumulator, Generatoren, Netzgeräte
Wie schaut das Schaltsymbol einer Stromquelle aus?
Wie ist die elektrische Ladung definiert?
Die (abgeleitete) Einheit der elektrischen Ladung ist die „Amperesekunde“.
Kurz: dim Q = As
Zu Ehren des Physikers Charles A. COULOMB bezeichnet man die Einheit „Amperesekunde“ auch als „Coulomb“ (C). Es gilt:
1 As = 1 C
Wie lässt sich elektrische Ladung erklären?
Die Ladungsmenge ist das Produkt aus Stromstärke und Zeit, also wieviel “Strom in einer gewissen Zeit fließt”.
Auf einer Autobatterie findet man die Angabe 45 Ah. Was sagt diese aus?
Die Batterie kann solange einen Strom aufrechterhalten, bis eine Gesamtladung von Q = 45 Ah vom Minus- zum Pluspol transportiert worden ist.
Welche Ladung besitzt ein Elektron?
e = 1,602 * 10-19 As
Beschreiben Sie in Ihren eigenen Worten, wann ein Körper:
– positiv geladen
– negativ geladen
– elektrisch neutral ist
- positiv geladen, wenn er einen Elektronenmangel aufweist,
- negativ geladen, wenn er einen Elektronenüberschuss aufweist,
- elektrisch neutral, wenn die Zahl der positiven und der negativen Ladungsträger gleich ist.
Verbinden Sie bitte die Wörter „Strom“, „Ladung“ und „bewegt“ zu einem sinnvollen Satz.
Strom ist bewegte Ladung
Beim Reiben eines Hartgummistabes mit einem Wolltuch wird der Hartgummistab elektrisch aufgeladen, weil…
… durch das Reiben Elektronen vom Wolltuch auf den Hartgummistab übergehen.
Wodurch kann man ohne weitere Hilfsmittel erkennen, dass zwei Gegenstände
– gleiche Ladungsart,
– entgegengesetzte Ladungsart tragen?
Bringt man die Körper dicht aneinander, so stoßen sie sich ab, wenn sie gleiche Ladungsart tragen, ansonsten ziehen sie sich an.
Was ist eine Glimmlampe, und wofür wird sie verwendet?
Eine Glimmlampe besteht aus einem Glasröhrchen, in dem sich zwei mit den Polkappen verbundene Drähte sehr nahe kommen, ohne sich zu berühren. Sie ist mit einem Edelgas unter geringem Druck gefüllt. Sie dient zur Anzeige der Ladungsart: Leuchtet das Drahtende, das man in der Hand hält, ist der berührte Körper positiv geladen, leuchtet das andere, so ist er negativ.
Wie schaut das Schaltsymbol eines Dimmers aus?
Wie ist die elektrische Spannung definiert?
Wie schaut die Energieabgabe der Elektronen in einem Stromkreis aus, in dem sich eine Glühlampe befindet?
Wie schaut die Energieabgabe der Elektronen in einem Stromkreis aus, in dem zwei unterschiedlich starke Glühlampen hintereinander geschaltet sind, wobei sich die hellere näher am Minuspol befindet?
Was ist der Spannungsabfall bei hintereinander geschaltenen Glühbirnen in einem Stromkreis?
Durch jede Lampe verlieren die Elektronen also Energie: Diejenigen, die in die Lampe hereinströmen, haben mehr als diejenigen, die aus der Lampe herauskommen. Daraus entsteht ein Spannungsabfall.
a) 3 V
b) 4 V
c) 10 V
d) 17 V
