4.1.1 Die Wechselwirkung zwischen elektrisch geladenen Körpern beschreiben
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können die Wechselwirkung zwischen elektrisch geladenen Körpern beschreiben.
Ballons und statische Elektrizität (PhET-Simulation)
Eine interaktive Simulation zur Untersuchung der statischen Elektrizität mit Luftballons und Pullovern. Schülerinnen und Schüler können Ladungen visualisieren, Reibung simulieren und die Wechselwirkungen zwischen geladenen Körpern beobachten.
Elektrizitätslehre: Ladungen und elektrisches Feld
Das Material bietet eine Sammlung von Artikeln und Aufgaben zur Elektrizitätslehre, insbesondere zu elektrischen Ladungen, dem homogenen elektrischen Feld, potentieller Energie und Äquipotentiallinien. Es eignet sich gut zur Vertiefung und zum rechnerischen Lösen von physikalischen Problemen im Bereich der Elektrizität.
Millikan-Versuch: Schwebemethode
Das Unterrichtsmaterial bietet eine Simulation und begleitende Versuche zur Schwebemethode im Rahmen des Millikan-Versuchs. Lernende können damit elektrische Ladungen und die Wechselwirkung zwischen geladenen Körpern interaktiv untersuchen.
Elektrisches Feld Grundwissen und Simulation
Das Material vermittelt das Grundwissen zum elektrischen Feld in der Elektrizitätslehre und bietet ergänzende Simulationen für Versuche. Es eignet sich hervorragend für den Einsatz im Physikunterricht der Mittelstufe, um elektrische Ladungen und Felder anschaulich zu erarbeiten.
Rutherfordscher Streuversuch: Interaktive Simulation
Dieses interaktive Lehrmittel simuliert den historischen Rutherfordschen Streuversuch. Schülerinnen und Schüler können Parameter wie Kernladungszahl, Geschwindigkeit und Stoßparameter variieren und die ablenkende Coulomb-Kraft sowie resultierende Streuwinkel und Hyperbelbahnen direkt beobachten.
Elektrizitätslehre: Ladungen, elektrisches Feld und Potential
Dieses Unterrichtsmaterial bietet eine strukturierte Sammlung von Grundwissenstexten und Abituraufgaben zur Elektrizitätslehre. Es behandelt Themen wie elektrische Ladungen, das elektrische Feld, Potential sowie elektrische Spannung und enthält konkrete Berechnungsaufgaben.
Grundwissen und Aufgaben zu Elektrizitätslehre und Ladungen
Das Material bietet eine strukturierte Sammlung von Grundwissen und Übungsaufgaben zu elektrischen Ladungen, Feldern und einfachen Stromkreisen für die Mittelstufe. Es enthält sowohl leichtere Aufgaben zu geriebenen Luftballons als auch anspruchsvollere Aufgaben zur Ausrichtung von Grießkörnern in elektrischen Feldern.
Aufgabensammlung Elektrizitätslehre: Ladungen, elektrisches Feld und Coulombsches Gesetz
Diese Aufgabensammlung behandelt die Kraft zwischen elektrischen Ladungen, die Ladung der Erde sowie Versuche zur Coulombsschen Drehwaage. Lernende können ihr theoretisches Wissen anhand konkreter Berechnungen und physikalischer Fragestellungen anwenden.
Der Millikan-Versuch und die Bestimmung der Elementarladung
Diese Materialsammlung behandelt die historische Bestimmung der Elementarladung durch Robert Andrews Millikan sowie verschiedene Simulationsmethoden des Millikan-Versuchs (Schwebemethode, Schwebe-Fall-Methode und Steige-Fall-Methode). Die Artikel bieten sowohl grundlegendes Wissen als auch vertiefende Herausforderungen für den Physikunterricht.
Millikan-Versuch Simulation: Schwebe-Fall-Methode
Dieses Material bietet eine Simulation zum Millikan-Versuch, bei dem die Schwebe-Fall-Methode zur Bestimmung der Elementarladung betrachtet wird. Es eignet sich gut, um elektrische Ladungen und Kräfte im Unterricht zu veranschaulichen.
Quizsammlung zur Elektrizitätslehre
Eine Sammlung von Quiz-Aufgaben zu Themen der Elektrizitätslehre, darunter elektrische Felder, bewegte Ladungen in Feldern und Kräfte auf Stromleiter im Zusammenhang mit Elektromotoren. Das Material dient der Überprüfung und Anwendung des Wissens im Bereich Elektrizität.
Das Millikan-Experiment
Der Text erklärt detailliert das Millikan-Experiment zur Bestimmung der elektrischen Elementarladung. Es werden die theoretischen Grundlagen mit den Kräften im Kondensator, die mathematischen Herleitungen für den Fall- und Schwebezustand sowie der experimentelle Aufbau und die historische Bedeutung erläutert.
Elektrostatische Gleichgewichte von Punktladungen auf dem Kreis
Das Material beschreibt anhand von Beispielen und einer Simulation die energetischen Gleichgewichtszustände von Punktladungen auf einem Kreis. Dabei wird gezeigt, wie sich ab einer bestimmten Anzahl Ladungen Konfigurationen im Inneren und am Rand bilden und welche Energieniveaus diese erreichen.
Ladung und Reibungselektrizität
Dieses Lehrmaterial erklärt die Grundlagen elektrischer Ladungen, Reibungselektrizität und die Quantelung der Ladung anschaulich mit historischen Bezügen. Es behandelt zudem die Struktur von Atomen, Ionen sowie den Ladungserhaltungssatz und triboelektrische Effekte.
Leiter im elektrostatischen Gleichgewicht und Faradayscher Käfig
Dieser Text erklärt das elektrostatische Gleichgewicht an Leitern, die Eigenschaften von Feldlinien an leitenden Oberflächen, die Spitzenwirkung und den Faradayschen Käfig anhand anschaulicher Beispiele wie Blitzeinschlägen in Autos. Es handelt sich um eine gut strukturierte theoretische Einführung mit Abbildungen.
Das elektrostatische Feld
Dieses Unterrichtsmaterial erklärt ausführlich die theoretischen Grundlagen und mathematischen Herleitungen des elektrostatischen Feldes, der elektrischen Feldstärke sowie des elektrischen Flusses. Es bietet klare Definitionen und Berechnungsbeispiele für Punktladungen, Dipole und homogene Felder, enthält jedoch keine Übungsaufgaben.
Kondensatoren: Grundlagen, Eigenschaften und Anwendungen
Das Material erklärt ausführlich die physikalischen Grundlagen des Kondensators, von der elektrischen Feldenergie und dem Plattenkondensator über Schaltungen bis hin zu Dielektrika und Bauformen. Es enthält anschauliche Vergleiche sowie mathematische Herleitungen, jedoch keine Übungsaufgaben mit Lösungen.
Elektrisches Feld und Potential - Versuche und Simulation
Dieses Material bietet eine Sammlung von Versuchen und Simulationen zur Elektrizitätslehre mit Fokus auf elektrische Ladungen, elektrische Felder und das Potential. Es dient der Veranschaulichung und praktischen Erarbeitung von elektrostatischen Phänomenen.
Aufgabensammlung und Simulation zur Elektrizitätslehre
Eine Sammlung von Aufgaben und einer Simulation zu elektrischen Feldern, Potentialen und dem Millikan-Versuch. Es handelt sich um reine Übungsaufgaben und eine Simulation ohne ausführliche Erklärtexte.
Elektrische Kraft und Coulombsches Gesetz
Der Text erklärt grundlegende Phänomene der Elektrostatik wie Influenz, Polarisation und das Elektroskop. Ausserdem wird das Coulombsche Gesetz in skalarer und vektorieller Form hergeleitet und anhand eines Anwendungsbeispiels mit der Gravitationskraft verglichen.
Arbeit im elektrischen Feld, Spannung und Potenzial
Der Text erklärt detailliert die physikalischen Konzepte der Verschiebearbeit im elektrischen Feld, der elektrischen Spannung, des elektrischen Potenzials sowie von Äquipotenzialflächen. Mit anschaulichen Vergleichen wie dem Geländemodell und mathematischen Herleitungen werden elektrostatische Felder und das atmosphärische Feld beschrieben.
Elektrostatische Wechselwirkung von freien elektrischen Dipolen und Monopolen
Das Material beschreibt physikalische Simulationen und stroboskopische Darstellungen von wechselwirkenden elektrischen Dipolen und Monopolen. Es zeigt anhand von Bewegungsabläufen die Gültigkeit von Impuls- und Drehimpulserhaltungssätzen sowie auftretende Kräfte und Drehmomente. Es bietet theoretische Einblicke und visuelle Beispiele, jedoch keine Aufgaben oder Lösungen.
Numerische Simulation von Punktladungen auf einem Stab
Das Material zeigt fünf Abbildungen von numerischen Simulationen zur Gleichgewichtslage von Punktladungen auf einem Stab mit unterschiedlichen Teilchenzahlen. Es enthält jedoch keinen erklärenden Text, keine Aufgaben und keine Lösungen, weshalb es nur direkt im Unterricht eingesetzt werden kann.
Aufgabensammlung und Grundwissen zum elektrischen Feld
Das Material bietet eine kurze Zusammenfassung zum Grundwissen über elektrische Ladungen und das elektrische Feld sowie verschiedene interaktive Aufgaben und Quizfragen zur Feldliniendarstellung und Feldüberlagerung.
Grundwissen Elektrizitätslehre: Ladungen, elektrisches Feld und Spannung
Diese Übersichtsseite verlinkt Artikel zum Grundwissen der Elektrizitätslehre, darunter das Coulomb-Gesetz, elektrische Felder und Potentiale. Die Inhalte bieten grundlegende theoretische Erklärungen zu elektrischen Ladungen und Feldern.
Elektrische Feldlinien von Punktladungs-Konfigurationen
Eine reine Auflistung von Beschreibungen verschiedener elektrischer Feldlinienbilder von Punktladungen, Dipolen, Quadrupolen und Kondensatoren. Es fehlen jegliche Erklärungen, Aufgaben oder interaktive Elemente.
Millikan-Versuch und Ladungsquantelung
Das Material bietet eine Sammlung von Artikeln, Simulationen und Abituraufgaben zum Millikan-Versuch (Schwebemethode und Steige-Sink-Methode) sowie zur Ladungsquantelung. Es behandelt historische und experimentelle Zugänge zur Bestimmung der Elementarladung.
Aufgaben zur Elektrizitätslehre: Ladungen und Elektroskop
Das Material bietet eine Sammlung von Aufgaben und Experimenten rund um die Aufladung und Funktionsweise eines Elektroskops. Es deckt praktische Versuche und Fragestellungen im Themenbereich der elektrischen Ladungen für die Mittelstufe ab.
Übersicht zu elektrischen Feldern und Kondensatoren
Das Material stellt eine Sammlung von Artikeln und Aufgaben zu den Themen Kondensator, Kapazität, elektrische Energie sowie Bewegungen von geladenen Teilchen im elektrischen Feld dar. Es enthält zudem diverse Abituraufgaben und Simulationen.
Millikan-Versuch und Elementarladung
Das Material bietet eine Simulation zur Schwebemethode des Millikan-Versuchs, einen historischen Text zur Bestimmung der Elementarladung sowie ein dazugehöriges Quiz.
Elektrizitätslehre: Ladungen und elektrische Felder
Der Artikel bietet eine kurze Übersicht und Grundwissen zu elektrischen Ladungen, elektrischen Feldern und Feldlinien in der Elektrizitätslehre. Er beschreibt grundlegende Phänomene und Versuche zur Darstellung von Feldlinien.
Felder - Einführung und elektrisches Feld von Punktladungen
Das Unterrichtsmaterial bietet eine kurze Einführung zum Thema Felder mit einem Textauszug von Harald Fritzsch und behandelt das elektrische Feld von Punktladungen. Es ist jedoch sehr fragmentarisch und enthält keine Aufgaben oder Lösungen.