4.1 Elektrische Ladungen und Ströme – Unterrichtsmaterial
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.
Aufgabensammlung und Quiz zur Elektrizitätslehre
Das Material bietet eine Sammlung von Quizfragen und Aufgaben zu elektrischen Grundgrössen, einfachen Stromkreisen, Schaltern, Parallelschaltungen und dem Ohmschen Gesetz. Es eignet sich hervorragend zur Überprüfung des Verständnisses in der Elektrizitätslehre.
Elektromagnetische Induktion: Generator, Transformator und Simulationen
Dieses Material bietet eine Sammlung von Artikeln, Animationen und Versuchen zur elektromagnetischen Induktion, Generatoren und Transformatoren. Es unterstützt das Verständnis von elektrischen und magnetischen Phänomenen sowie der Bereitstellung von Elektrizität durch praktische Simulationen und Grundlagenwissen.
Abituraufgabe Wechselstromwiderstand einer realen Spule
Eine konkrete Abituraufgabe aus Bayern (2009) zur Wechselstromtechnik und dem Wechselstromwiderstand einer realen Spule. Sie bietet praxisnahes Übungsmaterial mit mathematisch-formaler Tiefe für den Physikunterricht.
Aufgabensammlung Elektrizitätslehre und Magnetismus
Eine Sammlung von Physik-Aufgaben mit Lösungen zu den Themenfeldern Induktion, Generatoren, Transformatoren sowie Ströme und magnetische Felder, inklusive klassischer Abituraufgaben.
Komplexere Schaltkreise und Kirchhoffsche Gesetze
Das Unterrichtsmaterial bietet eine strukturierte Sammlung von Grundwissen, Experimenten, Aufgaben und Quiz zu komplexeren elektrischen Schaltungen und den Kirchhoffschen Gesetzen. Es deckt sowohl theoretische Grundlagen als auch praktische Anwendungen und Messungen ab.
Aufgabensammlung zur Elektrizitätslehre: Ohmsches Gesetz und Widerstand
Dieses Unterrichtsmaterial bietet eine Sammlung von Aufgaben und Artikeln rund um das Ohmsche Gesetz, Kennlinien, den spezifischen Widerstand und praktische Anwendungen wie Glühlampen und Zuleitungen. Es ermöglicht den Lernenden, ihr Wissen über elektrische Bauteile und deren Eigenschaften zu vertiefen und anzuwenden.
Elektrizitätslehre: Ohmsches Gesetz und Kennlinien
Dieses Material behandelt das Ohmsche Gesetz und elektrische Kennlinien mithilfe einer Simulation von Walter Fendt. Es bietet theoretische Grundlagen und Experimentieransätze zur Auswertung von Strom und Spannung.
Bestimmung des spezifischen Widerstands und Kennlinien
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt die Bestimmung des spezifischen Widerstands, führt ein Gedankenexperiment dazu durch und analysiert die Kennlinien verschiedener Leiter sowie von Glühlampen. Es bietet grundlegendes Wissen und Aufgaben zu elektrischen Widerständen.
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.
Grundwissen und Aufgaben zu einfachen Stromkreisen und Stromkreismodellen
Dieses Unterrichtsmaterial bietet eine Zusammenfassung des Grundwissens zu elektrischen Stromkreisen und Stromkreismodellen. Es enthält erklärende Artikel sowie dazugehörige Aufgaben zur Festigung des Gelernten im Bereich der Elektrizitätslehre.
Einfache Stromkreise - Grundwissen, Simulationen und Heimversuche
Das Unterrichtsmaterial bietet eine Sammlung von Artikeln, Simulationen von PhET und Heimversuchen zum Thema einfache Stromkreise. Lernende können sich grundlegendes Wissen aneignen, Schaltungen virtuell erkunden und praktische Experimente zu Hause durchführen.
Kondensator und Kapazität in RC-Kreisen
Der Artikel vermittelt Grundwissen über den Kondensator, seine Kapazität sowie das Ein- und Ausschalten von RC-Kreisen. Er erklärt die physikalischen Hintergründe und Zusammenhänge verständlich für den Unterricht.
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.
Aufgabensammlung und Quizzes zur Elektrizitätslehre
Das Material bietet eine Sammlung von Artikeln, Aufgaben und interaktiven Quizzes zu zentralen Themen der Elektrizitätslehre wie dem Ohmschen Gesetz, Kennlinien und elektrischen Grundgrössen. Lernende können ihr Wissen anhand von konkreten Aufgabenstellungen und Lernkontrollen überprüfen und vertiefen.
Elektrizitätslehre: Ohmsches Gesetz und Kennlinien
Dieses Material bietet eine Sammlung von Versuchen und Simulationen zur Elektrizitätslehre. Es behandelt das Ohmsche Gesetz sowie die Kennlinien verschiedenter elektrischer Leiter anhand praktischer Experimente.
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.
Einfache Stromkreise und Gleichstrom-Simulationen
Dieses Material behandelt einfache Stromkreise in der Elektrizitätslehre und nutzt interaktive Simulationen (PhET), um elektrische Bauteile und Schaltungen zu untersuchen. Es bietet praxisnahe Zugänge zum Verständnis von elektrischen Ladungen und Strömen.
Messsimulation zu Reihen- und Parallelschaltung
Dieses Unterrichtsmaterial bietet eine interaktive Messsimulation zu komplexeren Schaltkreisen mit Reihen- und Parallelschaltungen. Schülerinnen und Schüler können elektrische Bauteile untersuchen und zugehörige Grössen bestimmen.
Elektrizitätslehre: Einfache Stromkreise und Leitfähigkeit
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt einfache Stromkreise sowie die Stromleitung in Festkörpern mit Fokus auf Leiter und Nichtleiter. Es enthält Grundwissenstexte, dazu passende Experimente, Aufgaben und ein Quiz zur Leitfähigkeit von Materialien.
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.
Interaktive Simulation von Wechselstromkreisen
Diese interaktive Anwendung ermöglicht es Schülerinnen und Schülern, einfache Wechselstromkreise aus Widerständen, Spulen und Kondensatoren aufzubauen und zu analysieren. Dabei können Spannungen, Frequenzen sowie Bauteile flexibel angepasst und Messwerte wie Impedanz und Phasenverschiebung untersucht werden.
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.
Lernmaterialien zu Mechanik und Elektrizitätslehre
Eine Sammlung von Artikeln, Quiz und Aufgaben zu den Themen Dichte in der Mechanik sowie einfache Stromkreise, Schaltpläne und Leiter in der Elektrizitätslehre. Die Lernenden können ihr Wissen durch interaktive Aufgaben und Quizzen überprüfen.
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.
Grundwissen Elektrizitätslehre und Magnetismus
Der Artikel vermittelt grundlegendes Wissen zu den Themen Elektrizitätslehre, Permanentmagnetismus sowie Magnetfelder und Feldlinien. Er dient als übersichtliche Zusammenfassung der physikalischen Grundlagen in diesen Bereichen.
Elektrische Stromstärke und Strommessung
Dieses Material bietet grundlegende Artikel und Aufgaben zur elektrischen Stromstärke, zur Einheit Ampere sowie zur korrekten Handhabung und Anwendung von Strommessgeräten in einfachen Schaltkreisen.
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.
Einfache Stromkreise und Schaltpläne
Das Unterrichtsmaterial vermittelt grundlegendes Wissen zu einfachen Stromkreisen, Stromkreiselementen und dem Übergang zum formalen Schaltplan. Es richtet sich an den Physikunterricht der Sekundarstufe und behandelt die Grundlagen der Elektrizitätslehre.
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.
Kondensator und Kapazität - Grundwissen
Der Artikel vermittelt grundlegendes Wissen zum Thema Kondensatoren und Kapazitäten in der Elektrizitätslehre. Es werden der Plattenkondensator und die zugehörigen physikalischen Grössen behandelt.
Einfache Stromkreise
Dieses Material behandelt die Grundlagen einfacher Stromkreise in der Elektrizitätslehre. Es bietet theoretisches Grundwissen sowie praktische Aufgaben wie die Anwendung an der Innenbeleuchtung eines Autos.
Grundwissen Elektrizitätslehre: Kondensator und Kapazität
Eine Sammlung von Artikeln zum Grundwissen über Kondensatoren, deren Kapazität, die gespeicherte elektrische Energie im Plattenkondensator sowie das Auswerten von Entladekurven. Die Inhalte vermitteln grundlegende physikalische Zusammenhänge der Elektrizitätslehre.
Interaktive Simulation zum Wechselstromkreis
Diese HTML5-App simuliert einen einfachen Wechselstromkreis mit ohmschem Widerstand, Kondensator oder Induktionsspule. Schülerinnen und Schüler können Parameter wie Frequenz, Spannung und Bauteilwerte anpassen und die Effekte im Zeiger- sowie im Zeit-Diagramm beobachten.
Simulation zur Wheatstoneschen Brückenschaltung
Eine interaktive HTML5-Simulation, mit der Schülerinnen und Schüler die Bestimmung eines unbekannten elektrischen Widerstands mittels einer Wheatstoneschen Brücke praktisch üben können. Die App ermöglicht das Verschieben des Schleifkontakts, das Einstellen von Werten sowie die Überprüfung von Spannung und Stromstärke zur Anwendung der Kirchhoff-Regeln.
Interaktive App zur Simulation von Widerstandsschaltungen
Eine Beschreibung einer interaktiven Applikation, mit der elektrische Schaltungen aus ohmschen Widerständen in Serie und parallel aufgebaut und untersucht werden können. Lernende können Ersatzwiderstände, Teilspannungen und Teilstromstärken für selektierte Teilbereiche ermitteln.
Interaktive Simulation zum Ohmschen Gesetz und elektrischen Messgeräten
Diese interaktive Simulation veranschaulicht einen einfachen Stromkreis mit einem Widerstand sowie Messgeräten für Spannung und Stromstärke. Lernende können Widerstand und Spannung verändern, Messbereiche anpassen und die Auswirkungen auf die Messwerte direkt beobachten.
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.
Elektrischer Strom und Leitfähigkeit
Dieses umfassende Lehrmittel behandelt die Grundlagen des elektrischen Stroms, des Ohmschen Gesetzes, des elektrischen Widerstands sowie spezifische Phänomene wie Supraleitung und Strom in Gasen und Flüssigkeiten. Es enthält präzise Definitionen, formale Herleitungen, anschauliche Vergleiche sowie konkrete Rechenbeispiele wie die Bestimmung der Driftgeschwindigkeit von Elektronen.
Die Maxwell-Gleichungen
Dieses Material erklärt die vier Maxwell-Gleichungen des Elektromagnetismus anschaulich und schrittweise von den Grundlagen bis zu ihrer Bedeutung für elektromagnetische Wellen und Licht. Dabei werden sowohl die mathematischen Symbole als auch die physikalische Kernaussage jeder Gleichung verständlich aufgeschlüsselt.
Elektrischer Generator und Gleichrichtung
Dieses Lehrmittel erklärt anschaulich den Aufbau und die Funktionsweise von Wechselstrom- und Drehstromgeneratoren, das dynamoelektrische Prinzip sowie verschiedene Methoden zur Gleichrichtung und Glättung von Strömen. Auch mathematische Herleitungen der Induktionsspannung und anschauliche Vergleiche wie der Windkessel-Effekt werden behandelt.
Halbleitertechnik: Von den Grundlagen bis zum Transistor
Dieses umfassende Lehrmaterial erklärt die physikalischen Grundlagen von Halbleitern, Dotierungen, p-n-Übergängen sowie Bauteilen wie Dioden, LEDs und Transistoren. Anschauliche Wassermodelle und alltagsnahe Bezüge machen komplexe Quanteneffekte intuitiv verständlich.
Leitprogramm Photovoltaik
Dieses Leitprogramm widmet sich der direkten Nutzung von Sonnenenergie durch Solarzellen. Die Lernenden erarbeiten sich die Grundlagen von Solarzellen im Fundamentum und können ihr Wissen in verschiedenen Addita vertiefen.
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.
Elektrizität im Haushalt
Das Kapitel behandelt detailliert die Grundlagen der Haushalts elektrik, darunter Steckdosen, Stromkreisverteiler, Schutzmechanismen wie FI-Schalter und Leitungsschutzschalter sowie die Gefahren von Stromunfällen. Es enthält ausserdem mathematisch-physikalische Herleitungen zum Drehstrom.
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.