Aufgaben zu Elektrizität und Magnetismus¶
Elektrische Ladung¶
Die folgenden Aufgaben beziehen sich auf den Abschnitt Elektrische Ladung.
(*) Warum laden sich beim Reiben zweier Körper stets beide Körper elektrisch auf?
Stromstärke, Spannung und Widerstand¶
Die folgenden Aufgaben beziehen sich auf den Abschnitt Stromstärke, Spannung und Widerstand.
Ohmsches Gesetz
(*) Die Stromquelle eines Stromkreises stellt eine Spannung von
bereit. Welchen Widerstand hat der Stromkreis insgesamt, wenn die Stromstärke
beträgt?
(*) Der Gesamt-Widerstand in einem Stromkreis beträgt
, die Stromquelle stellt eine Spannung von
bereit. Wie groß ist dabei der Betrag der Stromstärke?
(*) Wie groß ist die Stromstärke in einem Stromkreis mit einem Gesamt-Widerstand von
, wenn eine Spannung von
angelegt wird?
(*) Welche Spannung ist nötig, um in einem Stromkreis mit einem Gesamtwiderstand von
eine Stromstärke von
zu erreichen?
(*) Bei einer Spannung von
beträgt die Stromstärke eines Stromkreises
. Wie groß ist der Gesamt-Widerstand des Stromkreises?
Spezifischer Widerstand
(*) Wie groß ist der elektrische Widerstand eines Kupferdrahts mit einem Radius von
und einer Länge von
? Der spezifische Widerstand von Kupfer beträgt
.
(*) Wie groß ist der elektrische Widerstand eines Kupferdrahts mit einem Radius von
und einer Länge von
? Der spezifische Widerstand von Kupfer beträgt
. Welchen Widerstand hätte ein baugleicher Draht aus Aluminium
oder Edelstahl
?
(*) Welchen Durchmesser muss ein Eisendraht mindestens haben, wenn er bei einer Länge von
einen elektrischen Widerstand von weniger als
aufweisen soll? Der spezifische Widerstand von Eisen beträgt circa
.
Elektrische Felder¶
Die folgenden Aufgaben beziehen sich auf den Abschnitt Elektrische Felder.
(*) Im Blitzgerät einer Foto-Kamera ist ein Kondensator mit einer Kapazität von
als Energiespeicher eingebaut. Wie viel Energie wird beim Auslösen des Blitzes beziehungsweise Entladen des Kondensators freigesätzt, wenn der Kondensator mit einer Ladespannung
voll geladen war?
(*) Ein Strom mit einer konstanten Stärke von
fließt durch einen Kondensator mit einer Kapazität von von
. Welche Spannung hat sich nach 1, 2, 3, 4 beziehungsweise 5 Sekunden aufgebaut? Welche Energiemenge sind zu den jeweiligen Zeitpunkten im Kondensator gespeichert?[1]
Magnetismus¶
Die folgenden Aufgaben beziehen sich auf den Abschnitt Magnetismus.
(*) Der Nordpol einer Magnetnadel zeigt annähernd zum geographischen Nordpol der Erde. Was folgt daraus für den magnetischen Nord- bzw. Südpol der Erde, wenn man bedenkt, dass sich gleichnamige Pole abstoßen und ungleichnamige Pole anziehen?
Elektrische Arbeit, Energie und Leistung¶
Die folgenden Aufgaben beziehen sich auf den Abschnitt Elektrische Arbeit, Energie und Leistung.
(*) Wie groß ist die Stromstärke, die durch eine
-Glühbirne fließt, die mit
Spannung betrieben wird? Welche Energiemenge
wird dabei bei einer Betriebsdauer von
benötigt? Welche Ladungsmenge
fließt in dieser Zeit durch die Glühbirne? Q = I cdot t
(**) Eine Glühbirne wird mit einer Leistung von
bei einer Spannung von
über eine Zeitdauer von
betrieben. Wie viele Elektronen fließen in dieser Zeit durch die Glühbirne?
(*) Die Leistung eines Wasserkochers ist mit
angegeben. Wie groß ist die Stromstärke, die sich durch Anlegen einer Spannung von
ergibt?
(**) Die an einem elektrischen Heizgerät anliegende Spannung
soll um
erhöht werden. Um wie viel Prozent steigt dadurch die elektrische Leistung des Heizgeräts, wenn der Heizwiderstand
als konstant angenommen werden kann?
Anmerkungen:
[1] | Diese Aufgabe stammt aus Clifford Wolfs Skript, Seite 33. |