Elektrizität Flashcards
Ohm Gesetz
U=R.I
Widerstand d. Leiters
Widerstand von 2 Leitern in Relation
R=p l/A
p=Materialkonstante
l=länge
R1/R2=l1/l2 . A2/A1
elektrische Leistung+
Einheiten
Mittlere Leistung
P= U.I=W/t
Einheiten= W, VA, J/s
Mittlere P=(U.I)/2
Elektrische Arbei
W=U.I.t
Einheiten = J, Ws, KWh
kWh in Ws
Ws in J
1kWh=36.10^5 WS
1Ws=1J
mag. Flußdichte
- was gibt es an?
- Einheit
gibt die Flächendichte des Magnet. senkrechten Flusses an (vektoriell)
B=H.μ.μ0 B=F/(I.s) Einheit B= Tesla μ=Permeabilität F=Lorenzkraft
mag. Feldstärke
- Erklärung
- ordnet als vektorielle Größe jedem Raumpunkt eine Stärke und Richtung des durch die magnetische Spannung erzeugten Magnetfeldes zu. H=n.I/L n=Windzahl I=Stromstärke L=Spulenlänge Einheit=A/m
Mittlere Leistung
P=U.I/2
elekt.Ladung Q
Menge an Elektronen, die in 1s durch den Leiter mit 1A fließen.
Q=n.e
n=Anzahl der Elementarladungen(Protonen/El)
e=Elektronenladung e=1,6.10^-19 C
Coulomb-Gesetz
Formel+Erklärung
wirkende Kraft zw. 2 Punktförmige Ladungen
F(r)= konstante. Q1.Q2/r^2
konstante= 1/4πE0
Lorenzkraft
Formel+Erklärung
Beschreibt die Kraft, die auf ein geladenes Teilchen wirkt, welches sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit im Magnetfeld bewegt.
F=Q(vxB)
Q=elekt.Ladung
v=Geschwindingkeit der Teilchen
B=mag. Flusssärke
Induktion
bewegte Ladung im Magnetfeld
=>erzeugen Lorenzkraft
elektrischer Schwingkreis
- Erzeugt elektromagnetische Wellen
- nur mit Wechselstrom
- besteht aus Kondensator und Spule
- durch das Beschleunigen und Abbremsen der Elektronen entstehen Radiowellen
elektrische Influenz
Einfluss, den ein geladener Gegenstand auf die in seinem Bereich liegenden Stoffe ausübt.
Bsp: geladener Metallstab polarisiert einen anderen Metallstab
Elektrisches Feld
- welche Kräfte wirken?
- in welche Richtung laufen Feldlinien?
- wie lässt es sich messen?
- Bereich im Raum um 2 Ladungen, indem die Coulomb-Kräfte wirken
-Feldlinien verlaufen immer von - zu + (physikalisch)
-Elektrische Feldstärke lässt sich durch einbringen einer Probeladung messen
E= Coulombkraft (F) / Probeladung (Q)
Leiter erster und zweiter Klasse
- Metalle(Silber,Kupfer,Gold,Aluminium),Graphit
Leitfähigkeit nimmt mit steigende Temperatur ab
2.Ionenleiter (Salzige Lösungen)
Leitfähigkeit nimmt mit steigende Temp zu
Halbleiter: Elektronenleiter, aber Leitfähigkeit nimmt mit steigende Temp zu (Silizium)
linke Handregel
physikalische Stromrichtung (- zu+)
- Daumen=Fließrichtung
- ZeigeF=Magnetfeld
- Mittf=LOrenz
magnetisches Feld
-wie verlaufen Feldlinein?
vom Nordpol zum Südpol des Magneten
Kirchhoff-Regel -Maschenregel: I und R Parallelschaltung Serienschaltung Knotenregel: I
Maschenregel: (Masche:geschlossener Stromkreis) Strom auf eine Seite rein, teilt sich in mehrere Wege auf.
=>R1.I1=R2.I2
Stromstärke bei gleichem Wiederstand teilt sich auf alle Rs.
Bsp: Bei 2 WEgen und 1A=>0,5A pro Weg
R=p(l/A)
Gesamt Wiederstand R nach Parallelschalt-Regel
1/Rges=1/R1+1/R2+…..1/Rn
Serienschaltung: Rges=R1+R2…..
Knotenregel:Man hat einen Knoten, wo verschiedene Is eintreffen (sich kreuzen).Dabei muss die Summe der zufließenden und abfließenden Stromstärken gleich sein!
Wechselstrom
- Strom fließt nicht nur in eine Richtung
- ändert in bestimmten regelmäßigen Abständen ihre Polung
- Ladung wird nicht von a nach b transportiert,sondern “pendeln” hin und her =>Energie wird transportiert
Effektivwert Wechselstrom
- U eff
- I eff
Wert, die eine Gleichstromspannung abgeben würde.
Ueff= Umax/ (wurzel aus 2)
Ieff= Imax/ (wurzel 2)
wieviel Volt fließt durch Haushaltsstrom?
Effektivwert 230V
Gegeben: Widerstand A=2kΩ und B=2kΩ
Wie groß Ries wenn:
1.Serienschaltung?
2.Parallelschaltung?
1.Rges=R1+R2=4kΩ
- 1/Rges=1/R1+1/R2=1/2+1/2=1kΩ
Bei gleichem Widerstand in Parallelschaltung ist:
Rges=1/2 Rn
2Drähte aus gleichem Metall.
Draht1:Länge 100m, Durchmesser 2mm, R1
Draht2:Länge 200m,Durchmesser 4mm, R2
Wie hoch ist R2, wenn R1 100Ω ist?
R1/R2=l1/l2 . A2/A1
A=r^2.π
R=p.l/A
0,004π/0,001π=R1/R2 => 4/2=R1/R2
R2=R1/2 => 50Ω
- An Klemme 1 und 2 liegt ein Potenzial von -6 bzw +4 Volt an. Klemme 1 wird an (+) Eingang eines Voltmeters angeschlossen. Wie hoch ist die Spannung?
- Nun wird der Voltmeter an (-) an Klemme 1 geschlossenen am (+) an Klemme 2. Wie hoch ist die Spannung?
- An (+) Klemme ist +8V, an (-) -4V, welche Spannung wird angezeigt?
U=Pot2 -Pot1 (Da wo + Klemme ist Pot2)
- U= -6 - (+4) = -10V
- U= +4 - (-6) = +10V
- U= +8 - (-4) =+12V
Eine Metallkugel wird mit einem Strom von 3mA eine halbe Minute lang aufgeladen. Wie groß ist die Ladung, die sich danach auf der Metallkugel befindet?
Strom ist eine quantisierbare Größe (d.h. es fließen immer nur “Ladungseinheiten” pro Zeit). Diese Ladungseinheiten oder die sich daraus ergebende Gesamtladung, lässt sich berechnen. Da nach der Gesammt Ladung gefragt ist wird folgende Formel verwendet: I = ΔQ/ Δt (Stromstärke = Ladung / Zeit).
Durch Umformen erhält man: ΔQ = I *Δt
Beachte: mA muss in A umrechnet werden (d.h. *10-3).
Durch Einsetzen erhält man: ΔQ = 3 * 10-3A * 30s = 0,09 C
