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==Aufgaben zum Induktionsgesetz==
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===Eine Spule taucht ein===
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Eine Spule wird innerhalb von 2 Sekunden in ein homogenes Magnetfeld mit einer Feldstärke von 1000A/m senkrecht zu den Feldlinien eingetaucht. Die Spule hat einen quadratischen Querschnitt von 5cm Kantenlänge und 300 Windungen. Sie ist an ein Spannungsmessgerät angeschlossen.
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:[[Datei:Induktion_Aufgabe_Rähmchen_in_Feld_eintauchen.png|thumb|none]]
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==Praktikum elektrische Schaltungen==
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:'''a)''' Berechnen Sie die gemessene Induktionsspannung.
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:'''b)''' Was kann man messen, wenn die Spule innerhalb des Feldes bewegt wird?
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:'''c)''' Kennzeichnen Sie die Polung der Induktionsspannung mit + und - in der Zeichnung.
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;Material für alle Aufgaben:
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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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<math>\qquad</math>
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[[Datei:Praktikum Schaltungen STROMKREIS MATERIAL klein.jpg|300px]]
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[[Datei:Schaltplan Stromkreis mit Lämpchen und Spannungsquelle.png|250px]]
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===Transformator===
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;A1 Zwei Lämpchen schalten
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:'''a)''' Warum kann man einen Transformator nicht mit Gleichstrom, sondern nur mit Wechselstrom betreiben?
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Baue einen Stromkreis mit zwei Lämpchen auf, so dass
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:'''b)''' Erläutern Sie anhand der Zeichnung die Funktionsweise eines Trafos.
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:a) beide Lämpchen '''mit einem Schalter''' ein- und ausgeschaltet
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:[[Datei:trafo_1.png|thumb|none]]
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:b) beide Lämpchen '''mit zwei Schaltern''' getrennt geschaltet werden können.
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:'''c)''' Wie könnte der Trafo eines Netzgerätes gebaut sein, der ein Handy mit 5,7V Spannung versorgt?
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===Ein schwingender Magnet===
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Zeichne zu beiden Fällen einen Schaltplan ins Heft.
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[[Datei:Versuchsaufbau_Lenzsche_Regel.jpg|thumb|50px]]
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Der Nordpol eines Stabmagneten schwingt innerhalb einer Spule auf und ab. Sobald man die Spule mit einem Kabel kurzschließt, wird der Magnet gebremst und bleibt schließlich stehen.
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:'''a)''' Erklären Sie diese Beobachtung.
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:'''b)''' Was würde passieren, wenn man den Versuch mit einer supraleitenden Spule durchführen würde?
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<br style="clear: both" />
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===Ein fallender Magnet===
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;A2 UND-Schaltung
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[[Datei:Aufgabe_fallender_Magnet.png|thumb|50px]]
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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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Ein Magnet fällt durch ein Kupferrohr
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:b) Zeichne den Schaltplan.
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:'''a)''' Was kann man beobachten?
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:'''b)''' Wieso kann man für den Versuch kein Plastikrohr und auch kein Eisenrohr verwenden?
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:'''c)''' Wie verändert sich das Versuchsergebnis, wenn man ein Kupferrohr mit dickeren Wänden benutzt?
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:'''d)''' Wie könnte man es erreichen, dass der Magnet schwebt?
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<br style="clear: both" />
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===Wirbelstrombremse===
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;A3 ODER-Schaltung
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*Nennen Sie Beispiele, bei denen eine Wirbelstrombremse eingesetzt wird.
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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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*Erläutern Sie das Funktionsprinzip mit einer Zeichnung.
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:b) Zeichne den Schaltplan.
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:Erklären Sie dabei mit Hilfe des Induktionsgesetzes, wie die Ströme fließen.
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*Wie kann man die Bremswirkung mit der Energieerhaltung begründen?
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;A4 Zusatzaufgabe Die WECHSEL-Schaltung
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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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Auf [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfache-stromkreise/aufgaben/wechselschaltung-animation dieser Seite] könnt ihr die Lösung nachschlagen.
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==Fußnoten==
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<references>

Aktuelle Version vom 13. April 2026, 09:26 Uhr

Praktikum elektrische Schaltungen

Material für alle Aufgaben
  • 1 Netzgerät bis 12V Spannung
  • 2 Kabel
  • 1 Steckplatte
  • 2 Lämpchen
  • 2 Schalter
  • 10 Brückenstecker

[math]\qquad[/math]

Praktikum Schaltungen STROMKREIS MATERIAL klein.jpg

Schaltplan Stromkreis mit Lämpchen und Spannungsquelle.png

A1 Zwei Lämpchen schalten

Baue einen Stromkreis mit zwei Lämpchen auf, so dass

a) beide Lämpchen mit einem Schalter ein- und ausgeschaltet
b) beide Lämpchen mit zwei Schaltern getrennt geschaltet werden können.

Zeichne zu beiden Fällen einen Schaltplan ins Heft.

A2 UND-Schaltung
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.
b) Zeichne den Schaltplan.
A3 ODER-Schaltung
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.[1]
b) Zeichne den Schaltplan.
A4 Zusatzaufgabe Die WECHSEL-Schaltung

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).

a) Wie sieht so eine Wechselschaltung aus? Überlege mit einer Skizze.
b) Holt euch für diesen Versuch zwei WECHSELSCHALTER aus dem Schrank und baut eure Schaltung auf.

Auf dieser Seite könnt ihr die Lösung nachschlagen.

Fußnoten

  1. ↑ 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.
    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.
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