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Version vom 13. April 2026, 07:26 Uhr

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|height="910px"|

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|height="1100px"|

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==Aufgaben zum Magnetfeld==

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==Praktikum elektrische Schaltungen==

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[[Datei:Theraband.jpg|thumb|150px]]

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====1) Energiespeicher====

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|style="vertical-align:top;"| 

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Steffi trainiert mit einem Gummiband und zieht es auseinander. Das ist anstrengend und sie benötigt dazu Energie. Auch Martin braucht Energie, um zwei Magnete auseinander zu ziehen.  

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;Material für alle Aufgaben:

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<br>Erkläre für beide Fälle wo die Energie jetzt steckt und beschreibe für beide Fälle wie diese Energie wieder frei werden kann. <br style="clear: both" /> 

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*1 Netzgerät bis 12V Spannung

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*2 Kabel

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*1 Steckplatte

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*2 Lämpchen

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*2 Schalter

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*10 Brückenstecker

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|style="vertical-align:top;"| 

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<math>\qquad</math>

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|style="vertical-align:top;"| 

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[[Datei:Praktikum Schaltungen STROMKREIS MATERIAL klein.jpg|300px]]

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|style="vertical-align:top;"| 

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[[Datei:Schaltplan Stromkreis mit Lämpchen und Spannungsquelle.png|250px]]

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====2) Ein Feld zeichnen====

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;A1 Zwei Lämpchen schalten

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Hier siehst du verschiedene Darstellungsmöglichkeiten vom Magnetfeld eines Dauermagneten. Im linken Bild sind Bereiche von rot bis blau gefärbt, in denen das Feld stark bis schwach ist. Im rechten Bild sind die Feldlinien eingezeichnet.

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Baue einen Stromkreis mit zwei Lämpchen auf, so dass

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<br>Vergleiche die beiden Darstellungsmöglichkeiten mit Hilfe der Tabelle.

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:a) beide Lämpchen '''mit einem Schalter''' ein- und ausgeschaltet 

+

:b) beide Lämpchen '''mit zwei Schaltern''' getrennt geschaltet werden können.

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<gallery widths=250px heights=200px  perrow=4 >

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Zeichne zu beiden Fällen einen Schaltplan ins Heft.

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 Bild:Magnetfeld Darstellung Stabmagnet verschiedene Darstellungen kleiner Ausschnitt Stabmagnet Feldstärke bunt.png|

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 Bild:Magnetfeld Darstellung Stabmagnet verschiedene Darstellungen kleiner Ausschnitt Stabmagnet Feldlinien.png|

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</gallery>

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{|class="wikitable" style="text-align: center"

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|style="width:20%;border-style: solid; border-width: 4px "| 

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!style="border-style: solid; border-width: 4px "|

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Linkes Bild

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!valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|

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Rechtes Bild

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|style="border-style: solid; border-width: 4px "| 

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Stärke des Magnetfeldes

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|style="border-style: solid; border-width: 4px "| 

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|style="border-style: solid; border-width: 4px "| 

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|-

+

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|style=" border-style: solid; border-width: 4px "| 

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Richtung des Magnetfeldes

+

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|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| 

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|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|

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|-

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|style="border-style: solid; border-width: 4px "| 

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Pole des Magneten

+

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|style="text-align:left; border-style: solid; border-width: 4px "| 

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|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|

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|}

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====3) Feldlinien interpretieren====

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;A2 UND-Schaltung

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Die folgenden Bilder zeigen Eisenspäne, die über Magnete gestreut worden sind und einen kleinen Kompass.

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:a) Baue eine Schaltung mit einem Lämpchen und zwei Schaltern S1 und S2 auf, so dass das Lämpchen nur leuchtet, wenn S1 '''und''' S2 geschlossen sind.  

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<br>'''a)''' "Magnetfeldlinien sind wie sich abstoßende Gummibänder." Erkläre damit die Anziehung und die Abstoßung der Pole.

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:b) Zeichne den Schaltplan.

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<br>'''b)''' Beschrifte mit Hilfe des Kompass die Pole der Magnete mit N und S. Begründe deine Wahl kurz schriftlich.

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<br>'''c)''' Überlege dir dann in welche Richtung die Kompassnadel in den Kreisen zeigt und zeichne diese ein.

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<gallery widths=200px heights=200px  perrow=2>

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 Bild:Magnetfeld Eisenspäne ungleiche Pole Kompass 2 Ausschnitt mit leeren Kompassen.jpg

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 Bild:Magnetfeld Eisenspäne gleiche Pole Kompass 2 Ausschnitt mit leeren Kompassen.jpg

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</gallery>

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====4) Feldlinien zeichnen====

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;A3 ODER-Schaltung

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In den folgenden Bildern sind die Pole der Magnete vorgegeben. Zeichne jeweils den Verlauf und die Richtung einiger Feldlinien ein. Ergänze anschließend in welche Richtung die Kompassnadeln in den Kreisen zeigen.

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:a) Baue eine Schaltung mit einem Lämpchen und zwei Schaltern S1 und S2 auf, so dass das Lämpchen nur leuchtet, wenn S1 '''oder''' S2 geschlossen ist.<ref>Auch wenn beide Schalter geschlossen sind, darf die Lampe leuchten. Man nennt das ein '''einschließendes oder'''. Beispiel: "Wenn ich von Oma oder meinen Eltern 100€ geschenkt bekomme, dann kann ich mir neue Schuhe kaufen." Wenn ich also von beiden Geld bekomme, dann reicht es auf jeden Fall.<br>Im Alltag verwendet man häufig auch ein ausschließendes oder, bei dem nicht beide Fälle gleichzeitig auftreten: "Ich komme heute Abend mit dem Rad oder mit dem Bus." Man wird also nicht mit dem Rad und mit dem Bus gleichzeitig kommen, das schließt sich aus.</ref> 

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[[Datei:Magnetfeld Aufgabe Feldlinien Kompass zeichnen.png|center|400px]]

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:b) Zeichne den Schaltplan.

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[[Datei:Magnetfeld Aufgabe Feldlinien Kompass zeichnen NS.png|center|400px]] 

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[[Datei:Magnetfeld Aufgabe Feldlinien Kompass zeichnen NN.png|center|400px]]

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;A4 Zusatzaufgabe Die WECHSEL-Schaltung

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<br style="clear: both" />

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Eine WECHSEL-Schaltung besteht ebenfalls aus einer Lampe und zwei besonderen Schaltern mit drei Anschlüssen. Hier kann man aber von jedem Schalter aus die Lampe ein- oder ausschalten (Bsp. Mehrere Lichtschalter im Zimmer). 

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:a) Wie sieht so eine Wechselschaltung aus? Überlege mit einer Skizze.

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:b) Holt euch für diesen Versuch zwei WECHSELSCHALTER aus dem Schrank und baut eure Schaltung auf.

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====5) Kreuzende Feldlinien?====

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Auf [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfache-stromkreise/aufgaben/wechselschaltung-animation dieser Seite] könnt ihr die Lösung nachschlagen.

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Eine Kompassnadel richtet sich immer parallel zu den Feldlinien aus und zeigt in Richtung eines magnetischen Südpols.

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<br>'''a)''' Erkläre damit, warum der Verlauf der sich kreuzenden Feldlinien so nicht möglich ist.

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<br>'''b)''' Ergänze anschließend auf dem nächsten Bild die fehlenden Pole und zeichne den korrekten Verlauf der Feldlinien ein.

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<gallery widths=250px heights=250px  perrow=2 >

+

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 Bild:Magnetfeldlinien-Falsch.jpg|

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 Bild:Magnetfeldlinien-leer.jpg|

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</gallery>

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====6) Magnetisierungslinien und Feldlinien====

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==Fußnoten==

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'''a)''' Ergänze '''mit schwarzem Stift''' in folgendem Bild die '''Magnetisierungslinien''' im Inneren des Magneten. 

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<references>

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<br>'''b)''' Ergänze außerdem '''mit rotem Stift die Feldlinien'''.

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<br>Beschreibe darunter, wo die Magnetisierungslinien und die Feldlinien jeweils anfangen und aufhören.

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[[Datei:Felder Stabmagnet nur hell dunkel.png|400px|center]]

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 <gallery widths=280px heights=200px  perrow=3 caption="Diagramme des Ladevorgangs">
-  Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Laden Q(t).png|Der Verlauf der Ladungskurve entspricht beschränktem Wachstum.
-  Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Laden U(t).png|Auch die Spannung nähert sich exponentiell einer oberen Schranke.
+  Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Laden U(t).png|Die Spannung nähert sich exponentiell einer oberen Schranke.
- Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Laden W(t).png|Die hineingeflossene Energie nimmt zunächst linear zu, dann nähert sie sich einer oberen Schranke.
   Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Laden I(t).png|Die Stromstärke fällt ungefähr exponentiell ab.
   Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Laden U(Q).png|Die Kennlinie dieses Kondensators ist nicht linear!
   Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Laden P(t).png|Die Leistung erreicht nach ca. einer Minute ein Maximum und fällt dann ab.
 </gallery>
 <gallery widths=280px heights=200px  perrow=3 caption="Diagramme des Entladevorgangs">
-  Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Entladen Q(t).png|Die Ladung nähert sich exponentiell einer oberen Schranke.
   Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Entladen U(t).png|Die Spannung fällt zunächst stark ab, danach fällt sie ungefähr exponentiell.
- Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Entladen W(t).png|Die gespeicherte Energie nimmt exponentiell ab.
   Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Entladen I(t).png|Die Stromstärke ist negativ, weil sich die Stromrichtung ändert. Der Betrag der Stromstärke fällt zunächst stark ab, dann sinkt er fast linear.
   Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Entladen U(Q).png|Auch beim Entladen ergibt sich keine lineare Kennlinie.
   Bild:Praktikum Kondensator Auswertung Entladen P(t).png|Die Leistung ist negativ, weil die Energiemenge abnimmt. Der Betrag der Leistung fällt exponentiell.
 </gallery>

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 * [[Dipole im elektrischen und magnetischen Feld]]
 * [[Die Feldstärke als gerichteter Ortsfaktor]]
 * [[Das Potential eines Feldes]]
 ** [[Praktikum: Äquipotentialflächen messen]]
 * [[Das Zentralfeld und die Abstandsgesetze (Gravitationsgesetz, Coulomb-Gesetz, magnetisches Coulomb-Gesetz)]]
 * [[Ladung als Quellenstärke und der Fluss eines Feldes]]
@@ Zeile 94: / Zeile 89: @@
 * [[Das Wichtigste über Felder (Zusammenfassung)]]
@@ Zeile 99: / Zeile 107: @@
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-=Was eventuell noch kommt=
+=Was noch kommt=
 ==Einführung==
@@ Zeile 105: / Zeile 113: @@
 *[[Messunsicherheit und Fehlerrechnung]]
 ==Das elektrische Feld==
@@ Zeile 138: / Zeile 121: @@
 * [[Geladene Teilchen in elektrischen Feldern]]
 * [[Das Oszilloskop]]
 * [[Messen der Elementarladung (Millikan-Versuch mit Öltröpfchen)]]
 ==Elektro-Magnetismus==

Schulphysikwiki - Letzte Änderungen [de]

Praktikum: Einen Kondensator laden und entladen (Auswertung)

Inhalt LK Abi 2027

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