Elektrizitätslehre

Question 1

Elementarladung von Elektronen/Protonen

Answer 1

e = 1,6 x 10^-19 (C)

Question 2

Coulombkraft

Answer 2

Anziehungskraft bzw. Abstoßungskraft zwischen 2 Ladungen

Question 3

Formel Coulombkraft

Answer 3

F(C) = (1/4π x e(0) x e(r)) x (Q1 x Q2 / r^2)

Question 4

elektrische Feldkonstante

Answer 4

e(0) = 8,85 x 10^-12 (C^2/Nm^2)

Question 5

elektrisches Feld

Answer 5

Feld, das durch die Coulombkraft auf elektrische Ladungen wirkt (Feldlinien verlaufen stets von der positiven zur negativen Ladung)

Question 6

Formel elektrische Feldstärke

Answer 6

E = F/Q (V/m)

Question 7

Influenz

Answer 7

Änderung der Ladungsverteilung auf einen Körper durch Annäherung eines geladenen Körpers

Question 8

Formel elektrische Feldspannung

Answer 8

U = E x d (V)

Question 9

elektrische Stromstärke

Answer 9

Maß für die elektrische Ladung, die pro Sekunde durch einen Leiterquerschnitt fließt

Question 10

Stromrichtung

Answer 10

• technisch: von + zu -

- Elektronenstrom: von - zu +

Question 11

Formel elektrische Stromstärke

Answer 11

I = Q/t (A)
I = U/R (A)

Question 12

elektrischer Leiter

Answer 12

Medium, welches frei bewegliche Ladungsträger besitzt -> Transport der Teilchen = elektrischer Strom

Question 13

Nichtleiter

Answer 13

Elektronen sind fest an Atome gebunden -> kein Strom

Question 14

Halbleiter

Answer 14

wenig frei bewegliche Elektronen (z.B. Silizium)

Question 15

Dotieren

Answer 15

Einbau von Fremdatomen zur Beeinflussung elektrischer Eigenschaften

Question 16

p-Halbleiter

Answer 16

Entstehung von Elektronenlöchern durch Verunreinigung mit Atomen mit weniger Valenzelektronen (z.B. Bor)

Question 17

n-Halbleiter

Answer 17

Elektronenüberschuss durch Verunreinigung mit Atomen mit mehr Valenzelektronen (z.B. Phosphor)

Question 18

Formel Ohm‘scher Widerstand

Answer 18

R = U/I (Ω)

Question 19

Formel elektrische Leistung

Answer 19

P = W/∆t (W)
P = U x I (W)

Question 20

Formel elektrische Arbeit

Answer 20

W = Q x U = I x t x U (J)

Question 21

Formel Ohm‘sches Gesetz

Answer 21

U = R x I (V)

Question 22

Knotenregel

Answer 22

Summe aller in einen Knoten hineinfließenden Ströme = Summe aller abfließenden Ströme
ΣI = 0

Question 23

Maschenregel

Answer 23

ΣU = 0

R1 x I1 = R2 x I2

Question 24

Reihenschaltung

Answer 24

R(ges) = R1 + R2 + ... + Rn
U(ges) = U1 + U2
I(ges) = I1 = I2

Question 25

Parallelschaltung

Answer 25

1/R(ges) = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn
U(ges) = U1 = U2
I(ges) = I1 +I2

Question 26

Magnetfeld

Answer 26

magnetische Feldlinien verlaufen in sich geschlossen vom Nord- zum Südpol

Question 27

Lorentz-Kraft

Answer 27

Kraft, die ein magnetisches Feld auf eine bewegte Ladung ausübt

Question 28

Formel Lorentz-Kraft

Answer 28

F(L) = q x v x B (N)

Question 29

Richtung der Lorentz-Kraft

Answer 29

senkrecht zur Bewegungsrichtung (Rechte-Hand-Regel) bei Elektronenstrom von + nach -

Question 30

Spule

Answer 30

Addition der Magnetfelder mehrerer nebeneinander liegender stromdurchflossener Leiter -> sehr starkes homogenes Magnetfeld

Question 31

Permanentmagnet

Answer 31

besitzen Magnetfeld ohne elektrischen Stromfluss

• > übt Anziehung auf ferromagnetische Stoffe (z.B. Eisen) aus
• > Influenz: Eisen wird selbst zum Magneten

Question 32

Wechselstrom

Answer 32

elektrischer Strom, der seine Richtung in regelmäßiger Wiederholung ändert

Question 33

Effektivwert

Answer 33

zeitlich konstante Werte des Gleichstroms, die am gleichen Widerstand R in der gleichen Zeit die gleiche Energie wie Wechselstrom liefert

Question 34

Formel Effektivwerte

Answer 34

U (eff) = U (max) / √2

I (eff) = I (max) / √2

Question 35

Periodendauer

Answer 35

Zeit, welche für eine positive und negative Auslenkung benötigt wird

Question 36

Frequenz

Answer 36

Anzahl sich wiederholender Vorgänge pro Sekunde

Question 37

Formel Frequenz

Answer 37

f = 1/T (Hz)

Question 38

Frequenzspektrum

Answer 38

• sichtbares Licht: 400nm - 700nm
• Rundfunk/Wechselströme: lange Wellenlängen, niedrige Frequenz
• Gamma-/Röntgenstrahlung: kurze Wellenlängen, hohe Frequenz

Question 39

Wellenlänge

Answer 39

Abstand zwischen 2 maximalen Auslenkungen

Question 40

Formel Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen

Answer 40

c = f x λ (m/s)

Question 41

Beispiele für Gleichstrom und Wechselstrom

Answer 41

• Gleichstrom: Akkus, Batterien

- Wechselstrom: Elektromotoren

Question 42

Vorteile von Wechselstrom gegenüber Gleichstrom

Answer 42

besserer Transport durch Kraftwerke über weite Strecken

Question 43

Amplitude

Answer 43

maximale Auslenkung einer Welle