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__NOTOC__==Grundlagen des Induktionsgesetzes==
 
  
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=====Verschiedene Wege zur Induktionsspannung=====
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==Aufgaben zu elektrischen Schaltungen==
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*Zählen Sie möglichst viele verschiedene Möglichkeiten auf, wie man experimentell Induktionsspannung an einer Leiterschleife hervorrufen kann und erläutern Sie diese.
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'''1)''' Zeichne zu den aufgebauten Stromkreisen einen Schaltplan.
  
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=====Magnetischer Fluss=====
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*Erläutern Sie anhand von verschiedenen Beispielen, was der magnetische Fluss durch eine Fläche ist.
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|[[Bild:Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A1a.png|350px]]
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|[[Bild:Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A1b.png|350px]]
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=====Induktionsgesetz=====
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'''2)''' Welche der Schaltkreise gehören zusammen? Male dazu Gebiete aus Kabeln und Schaltern in den gleichen Farben wie bei a) an! Ein Gebiet wird immer von der Batterie, den Lampen oder einem Schalter begrenzt.
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*Wie lautet das Induktionsgesetz in Worten?
+
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*Wie lautet das Induktionsgesetz als Formel in den folgenden Situationen:
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**Allgemeingültig
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**Nur die Feldstärke ändert sich, Schleifenfläche und Magnetisierung sind konstant.
+
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**Nur die Schleifenfläche ändert sich, die Feldstärke und die Magnetisierung sind konstant.
+
−
**Nur die Magnetisierung ändert sich, Schleifenfläche und Feldstärke sind konstant.
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==Anwendung des Induktionsgesetzes==
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=====Primär und Sekundärspule=====
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[[Datei:Aufgabe_Primär_Sekundärspule.png|thumb|333px]]
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[[Datei:Aufgabe_Primär_Sekundärspule_Stromstärkeverlauf_Dreiecksspannung.png|thumb]]
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Innerhalb einer "großen" Primärspule mit 500 Windungen liegt eine "kleine" Sekundärspule mit 2000 Windungen. (Siehe Zeichnung) Durch die Primärspule fließt ein Strom von zwei Ampère.
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Die Spule wird dann von der Spannungsquelle getrennt, wodurch die Stromstärke innerhalb von einer tausendstel Sekunde auf Null Ampère zurückgeht.
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[[Bild:Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A2.png|650px]]
  
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:'''a)''' Wie groß ist zu Beginn die magnetische Feldstärke? Berechnen Sie den magnetischen Fluss durch die Primär- und die Sekundärspule.
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'''3)''' a) Zeichne einen übersichtlichen Schaltplan.
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:'''b)''' Während des Trennens von der Spannungsquelle registriert die Sekundärspule eine Spannung. Begründen Sie dies und berechnen Sie die Spannung.
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:b) Trage in die Tabelle alle Schalterpositionen ein und schreibe dazu welche Lämpchen brennen.
  
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Danach legt man an die Primärspule eine Dreiecksspannung mit einer Frequenz von 50Hz an, die zu einer maximalen Stromstärke von 2A führt. (Siehe Zeichnung)
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[[Image:Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A3.png|350px]]
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Zur Messung der Spannung an der Sekundärspule wird ein Oszilloskop angeschlossen.
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:'''c)''' Zeichnen Sie in ein Koordinatensystem den zeitlichen Verlauf der mit dem Oszilloskop gemessenen Induktionsspannung ein.
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{| style="border-spacing:0;margin:auto;width:17.595cm;"
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:Wie ändert sich der Verlauf der Induktionsspannung, wenn die Sekundärspule in einem Winkel von 30° in der Primärspule liegt?
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<br style="clear: both" />
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| align=center style="border-top:0.05pt solid #000000;border-bottom:0.05pt solid #000000;border-left:0.05pt solid #000000;border-right:none;padding:0.097cm;" | '''S1'''
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| align=center style="border-top:0.05pt solid #000000;border-bottom:0.05pt solid #000000;border-left:0.05pt solid #000000;border-right:none;padding:0.097cm;" | '''S2'''
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| align=center style="border-top:0.05pt solid #000000;border-bottom:0.05pt solid #000000;border-left:0.05pt solid #000000;border-right:none;padding:0.097cm;" | '''S3'''
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| align=center style="border-top:0.05pt solid #000000;border-bottom:0.05pt solid #000000;border-left:0.05pt solid #000000;border-right:none;padding:0.097cm;" | '''L1'''
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| align=center style="border-top:0.05pt solid #000000;border-bottom:0.05pt solid #000000;border-left:0.05pt solid #000000;border-right:none;padding:0.097cm;" | '''L2'''
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| align=center style="border:0.05pt solid #000000;padding:0.097cm;" | '''L3'''
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=====Eine Spule taucht ein=====
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'''4)''' a) Zeichne einen übersichtlichen Schaltplan.
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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.
+
:b) Erstelle eine Tabelle aller Schalterpositionen und Lämpchen wie in Aufgabe 3).
−
:[[Datei:Induktion_Aufgabe_Rähmchen_in_Feld_eintauchen.png|thumb|none]]
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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?
+
−
:'''c)''' Kennzeichnen Sie die Polung der Induktionsspannung mit + und - in der Zeichnung.
+
  
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=====Magnet im freien Fall=====
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[[Image:Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A4.png|350px]]
−
[[Datei:Aufgabe_fallender_Magnet_durch_Spule.png|thumb]]
+
−
Ein Permanentmagnet wird über eine Spule gehalten und losgelassen. An die Spule ist ein Oszilloskop angeschlossen.
+
−
*Zeichnen Sie den zeitlichen Verlauf der gemessenen Induktionsspannung qualitativ in ein Koordinatensystem und erläutern Sie ihr Ergebnis.
+
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<br style="clear: both" />
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Aktuelle Version vom 8. Mai 2026, 21:29 Uhr

Aufgaben zu elektrischen Schaltungen

1) Zeichne zu den aufgebauten Stromkreisen einen Schaltplan.

Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A1a.png Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A1b.png

2) Welche der Schaltkreise gehören zusammen? Male dazu Gebiete aus Kabeln und Schaltern in den gleichen Farben wie bei a) an! Ein Gebiet wird immer von der Batterie, den Lampen oder einem Schalter begrenzt.

Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A2.png

3) a) Zeichne einen übersichtlichen Schaltplan.

b) Trage in die Tabelle alle Schalterpositionen ein und schreibe dazu welche Lämpchen brennen.

Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A3.png

S1 S2 S3 L1 L2 L3
1 1 1 an an an
1 1 0
1 0
.
.
.
.
.

4) a) Zeichne einen übersichtlichen Schaltplan.

b) Erstelle eine Tabelle aller Schalterpositionen und Lämpchen wie in Aufgabe 3).

Arbeitsblatt Schaltpläne zeichnen A4.png

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