Nachhilfe-Studio

Elektrizitätslehre (Ladung)

 

AUFGABEN ZUM THEMA: ELEKTRISCHES FELD, STROMSTÄRKE, LADUNGEN …

Goldstein Practice and Theory

 

1. Ein Handy-Akku hat eine Kapazität von 2000 mAh und eine Spannung von 3,7 V. Wie viel Energie wird in diesem Akku gespeichert?
2. Ein Draht hat eine elektrische Ladung von 5 µC. Berechnen Sie, wie viele Elektronen diese Ladung repräsentieren.
3. Eine Kugel mit einer Ladung von 2 µC wird in ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke von 1000 N/C gestellt. Wie groß ist die auf die Kugel ausgeübte elektrische Kraft?
4. Ein Strom von 0,2 A fließt 30 Minuten lang durch einen Draht. Berechnen Sie die durchflossene Ladung.
5. Ein Elektronenstrahl transportiert eine Ladung von 10 C. Wie viele Elektronen sind an diesem Prozess beteiligt?
6. Ein Draht transportiert eine Ladung von 0,5 C. Wie viele Elektronen fließen durch den Draht?
7. Ein Strom von 3 A fließt durch einen Draht für 2 Minuten. Berechnen Sie die Gesamtladung, die durch den Draht fließt.
8. In einem elektrischen Feld mit einer Feldstärke von 500 N/C wird eine Ladung von 2 µC platziert. Berechnen Sie die auf die Ladung ausgeübte elektrische Kraft.
9. Wie lange dauert es, bis eine Ladung von 2 C bei einem Strom von 0,5 A durch einen Draht fließt?
10. Berechnen Sie die Energie, die in einem 12-V-Akku mit einer Kapazität von 2000 mAh gespeichert ist.
11. Ein Elektromotor wird mit einer Spannung von 24 V betrieben. Wenn die Arbeit des Motors 48 kJ beträgt, wie viel Ladung fließt durch den Motor?
12. Eine elektrische Ladung von 6 µC wird in ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke von 800 N/C gesetzt. Wie groß ist die elektrische Kraft auf die Ladung?
13. Ein Strom von 0,1 A fließt 10 Minuten lang durch einen Draht. Wie viel elektrische Energie wird in diesem Zeitraum verbraucht, wenn die Spannung 5 V beträgt?
14. Ein elektrisches Feld hat eine Feldstärke von 100 N/C. Wie groß ist die auf eine Ladung von 4 µC ausgeübte Kraft?
15. Berechnen Sie die Gesamtmasse der Elektronen, die einer Ladung von 3 C entsprechen.
16. Eine Ladung von 1 C fließt durch einen Draht. Wie viele Elektronen sind an diesem Vorgang beteiligt?
17. Ein Draht transportiert eine Ladung von 0,02 C. Wie viele Elektronen sind notwendig, um diese Ladung zu transportieren?
18. Eine Ladung von 5 C fließt durch einen Draht. Wie viele Elektronen entsprechen dieser Ladung?
19. In einem Leiter fließt eine Ladung von 3 C. Wie viele Elektronen fließen durch den Leiter?
20. Ein Strom von 2 A fließt für 15 Sekunden durch einen Draht. Berechnen Sie die elektrische Energie, die in diesem Zeitraum verbraucht wird, wenn die Spannung 10 V beträgt.
21. Eine Kugel mit einer Ladung von 10 µC wird in ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke von 200 N/C gestellt. Berechnen Sie die auf die Kugel ausgeübte elektrische Kraft.
22. Ein Strom von 0,5 A fließt für 1 Stunde durch einen Draht. Berechnen Sie die durchflossene Ladung.
23. Ein Strom von 3 A fließt durch einen Draht. Berechnen Sie die Anzahl der Elektronen, die in einer Sekunde durch den Draht fließen.
24. Ein Draht transportiert eine Ladung von 0,1 C. Wie lange dauert es, bis diese Ladung bei einem Strom von 2 A durch den Draht fließt?
25. Berechnen Sie die Arbeit, die in einem elektrischen Feld mit einer Feldstärke von 400 N/C auf eine Ladung von 3 µC übertragen wird.
26. Ein Strom von 1 A fließt durch einen Draht. Berechnen Sie die Anzahl der Elektronen, die in 1 Minute durch den Draht fließen.
27. Eine elektrische Ladung von 10 µC wird in ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke von 50 N/C gesetzt. Berechnen Sie die auf die Ladung ausgeübte elektrische Kraft.
28. Ein Strom von 4 A fließt durch einen Draht. Berechnen Sie, wie viele Elektronen in 5 Sekunden durch den Draht fließen.
29. Ein Strom von 0,8 A fließt durch einen Draht. Wie viele Elektronen fließen durch den Draht in 10 Sekunden?
30. Berechnen Sie die Energie, die in einem 9-V-Akku mit einer Kapazität von 1000 mAh gespeichert ist.

1. Auf dem Akkumulator eines Mobiltelefons befindet sich die Aufschrift 3,7 V/1,65 Ah. Was bedeutet diese Angabe? Im Stand-by-Betrieb fließt ein Strom von 2,7 mA. Schätzen Sie ab, wie viele Stunden das Handy in diesem Modus betrieben werden kann, wenn der Akku zu Be­ginn voll aufgeladen ist.
2. Eine Aluminiumkugel der Masse 101,4 g wird mit der Ladung 1,2-10^-9 С positiv aufgeladen. Berechnen Sie die Änderung der Masse, die dadurch bewirkt wird
3. In einer Taschenlampe fließt ein Strom von 0,38 А durch das Lcuchlmittel. Geben Sie die Anzahl der Elek­tronen an. die in 30 s die Querschnittsfläche der Zulei­tung passieren.

 

 

 

Theorie:

1. Was passiert mit der elektrischen Feldstärke, wenn die Größe der Quelle der elektrischen Ladung verdoppelt wird?
2. Wie beeinflusst die Entfernung zwischen zwei Punktladungen die elektrische Kraft zwischen ihnen?
3. Welche Auswirkungen hat die Verringerung des Abstands zwischen zwei geladenen Körpern auf die elektrostatische Kraft?
4. Beschreiben Sie den Unterschied zwischen einem elektrisch neutralen Körper und einem geladenen Körper im Hinblick auf das elektrische Feld.
5. Wie wird die elektrische Arbeit bestimmt, wenn eine Ladung durch ein elektrisches Feld bewegt wird?
6. Was passiert, wenn eine geladene Teilchenstrahlung auf ein elektrisches Feld trifft?
7. Wie wird die elektrische Energie in einem Kondensator gespeichert und was beeinflusst diese Energiemenge?
8. Was bedeutet es, wenn ein elektrisches Feld in einem leitenden Material abgeschirmt wird?
9. Was passiert, wenn sich zwei gleichgeladene Teilchen aufeinander zubewegen und sich dann gegenseitig abstoßen?
10. Erklären Sie, wie die Stromstärke in einem Draht von der Spannung und dem Widerstand abhängt.
11. Warum ist der elektrische Widerstand in einem Draht bei konstantem Temperaturverlauf immer konstant?
12. Was passiert, wenn ein elektrisch geladenes Teilchen in einem Magnetfeld bewegt wird?
13. Was ist der Zusammenhang zwischen der Polarisation eines Materials und der Stärke des elektrischen Feldes, das es beeinflusst?
14. Was versteht man unter der Coulombschen Kraft und wie wird sie berechnet?
15. Wie kann das elektrische Feld durch die Verwendung von Isolatoren beeinflusst werden?
16. Was bedeutet es, wenn die elektrische Feldstärke an einem Punkt im Raum null ist?
17. Wie kann man die Ladung eines Körpers berechnen, wenn man die elektrische Kraft kennt, die auf ihn wirkt, und das elektrische Feld, in dem er sich befindet?
18. Was sind die Auswirkungen eines konstanten elektrischen Feldes auf Elektronen, die sich darin bewegen?
19. Wie beeinflusst die dielektrische Konstante eines Materials die Kapazität eines Kondensators?
20. Was ist der Unterschied zwischen einem Leiter und einem Isolator in Bezug auf das elektrische Feld?
21. Beschreiben und erklären Sie ein Beispiel, bei dem es zu einem unerwünschten Ladungsausgleich kommt. Erläu­tern Sie Einflussfaktoren, die bei diesem Phänomen eine Rolle spielen.

 

Ergebnisse:

1.      7,4 Wh 2.      3,125 × 10¹³ Elektronen 3.      0,002 N 4.      360 C 5.      6,25 × 10¹⁹ Elektronen 6.      3,125 × 10¹⁸ Elektronen 7.      360 C 8.      0,0048 N 9.      4 s 10.   24 Wh

11.   3500 C 12.   0,0048 N 13.   300 J 14.   0,0004 N 15.   1,71 × 10⁻¹¹ kg 16.   6,25 × 10¹⁸ Elektronen 17.   1,25 × 10¹⁷ Elektronen 18.   3,125 × 10¹⁹ Elektronen 19.   1,875 × 10¹⁹ Elektronen 20.   300 J

21.   0,002 N 22.   1800 C 23.   1,875 × 10¹⁹ Elektronen 24.   20 C 25.   1,2 × 10⁻³ J 26.   3,75 × 10²⁰ Elektronen 27.   0,0005 N 28.   1,25 × 10²⁰ Elektronen 29.   8 C 30.   1,25 × 10²⁰ Elektronen 31.   611 Stunden 32.   Nahe null 33.   7,1 × 10¹⁹ Elektronen

 

 

 

Zu Theorie:

 

1. Verdopplung der Größe der Quelle der elektrischen Ladung:
   Die elektrische Feldstärke verdoppelt
2. Entfernung zwischen zwei Punktladungen:
   Die elektrische Kraft nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab (Coulomb-Gesetz).
3. Verringerung des Abstands zwischen zwei geladenen Körpern:
   Die elektrostatische Kraft zwischen ihnen nimmt zu.
4. Unterschied zwischen elektrisch neutralem und geladenem Körper:
   Ein elektrisch neutraler Körper hat keine überschüssige Ladung, während ein geladener Körper ein elektrisches Feld
5. Bestimmung der elektrischen Arbeit:
   Die elektrische Arbeit wird als Produkt der Ladung und der Spannung entlang der Strecke bestimmt.
6. Geladene Teilchenstrahlung in ein elektrisches Feld:
   Sie wird durch die elektrostatiche Kraft abgelenkt, die auf das geladene Teilchen wirkt.
7. Elektrische Energie in einem Kondensator:
   Die Energie wird durch die Kapazität und die Spannung bestimmt.
8. Abschirmung eines elektrischen Feldes in einem leitenden Material:
   Das elektrische Feld wird aufgehoben oder verringert.
9. Zwei gleichgeladene Teilchen bewegen sich aufeinander zu:
   Sie stoßen sich ab aufgrund der gleichen Ladung.
10. Stromstärke, Spannung und Widerstand im Draht:
    Die Stromstärke ist proportional zur Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand (Ohmsches Gesetz).
11. Elektrischer Widerstand bei konstantem Temperaturverlauf:
    Der Widerstand bleibt konstant, da sich die Temperatur nicht ändert.
12. Bewegung eines geladenen Teilchens im Magnetfeld:
    Es erfährt eine Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung und zum Magnetfeld.
13. Zusammenhang zwischen Polarisation und elektrischem Feld:
    Die Polarisation nimmt mit der Stärke des elektrischen Feldes
14. Coulombsche Kraft:
    Sie beschreibt die Kraft zwischen zwei Punktladungen und wird durch , wobei r ist der Abstand zwischen den Ladungen, k – eine Konstante
15. Beeinflussung des elektrischen Feldes durch Isolatoren:
    Isolatoren können das elektrische Feld verringern oder blockieren.
16. Elektrische Feldstärke null:
    Wenn die elektrische Feldstärke null ist, bedeutet es, dass keine Kraft auf eine Ladung an diesem Punkt wirkt.
17. Berechnung der Ladung aus der elektrischen Kraft und dem Feld:
    Die Ladung wird durch q=F/E​
18. Auswirkungen eines konstanten elektrischen Feldes auf Elektronen:
    Elektronen erfahren eine Beschleunigung in Richtung des Feldes.
19. Einfluss der dielektrischen Konstante auf die Kapazität eines Kondensators:
    Die Kapazität eines Kondensators steigt, wenn das Material eine höhere dielektrische Konstante hat.
20. Unterschied zwischen einem Leiter und einem Isolator im elektrischen Feld:
    In einem Leiter bewegen sich Elektronen frei, während in einem Isolator die Elektronen fest gebunden sind und nicht frei beweglich sind.

 

 

30 Aufgaben zum Thema Elektronenladung, Ladung, Anzahl der Elektronen, Masse …

 

1. Ein Strom von 3 A fließt für 20 Sekunden durch einen Leiter. Wie viel Ladung Q fließt durch den Leiter?
2. Eine Ladung von 4 C fließt durch einen Leiter. Wie viele Elektronen sind notwendig, um diese Ladung zu transportieren?
3. Berechne die Gesamtmasse von Elektronen, die einer Ladung von 1 C entsprechen.
4. In einem Leiter mit einer Ladung von 9 C fließen Elektronen mit einer Geschwindigkeit von 4 mA. Wie lange dauert dieser Prozess?
5. Wie viele Elektronen entsprechen einer Ladung von 5 C?
6. Ein Strom von 2,5 A fließt für 15 Sekunden. Berechne die Anzahl der Elektronen, die durch den Leiter fließen.
7. Wenn eine Ladung von 0,02 C durch einen Draht fließt, wie viele Elektronen sind beteiligt?
8. Ein Elektronenstrahl transportiert eine Ladung von 8 C. Wie groß ist die Masse aller Elektronen?
9. Wenn 3 C Ladung 5 Sekunden lang durch einen Leiter fließen, wie groß ist die Stromstärke?
10. In einem Experiment wurden 7,5 C in 30 Sekunden durch einen Leiter transportiert. Wie groß war die durchschnittliche Stromstärke?
11. Ein Leiter enthält Elektronen mit einer Gesamtmasse von 9,1×10⁻³ kg . Wie viele Elektronen sind das?
12. Ein elektronischer Leiter hat eine Stromstärke von 0,8 A und arbeitet für 10 Minuten. Wie viel Ladung wurde transportiert?
13. Berechne die Masse der Elektronen, die für eine Ladung von 0,5 C benötigt werden.
14. Wie viele Elektronen sind notwendig, um eine Ladung von 0,02 C zu erzeugen?
15. Ein Strom von 4 mA fließt 25 Sekunden lang. Berechne die insgesamt transportierte Ladung.
16. Wenn die Ladung 6 C beträgt und 3 Minuten durch einen Leiter fließt, wie groß ist der Strom?
17. Ein Leiter transportiert in 5 Sekunden 0,5 C Ladung. Wie groß ist die Stromstärke?
18. Wie viel Ladung fließt, wenn eine Stromstärke von 0,02 A über 50 Sekunden durch einen Leiter verläuft?
19. Wenn 2 × 10¹⁸ Elektronen durch einen Leiter fließen, wie viel Ladung wird transportiert?
20. Ein Prozess transportiert 12 C in 60 Sekunden. Wie viele Elektronen fließen in dieser Zeit durch den Leiter?
21. Wie groß ist die Stromstärke, wenn in 40 Sekunden eine Ladung von 0,16 C durch einen Draht fließt?
22. Bei einer Ladung von 6 C, wie viele Elektronen fließen durch einen Leiter?
23. Bei einem Strom von 5 mA fließt für 2 Minuten durch einen Leiter. Wie viele Elektronen werden transportiert?
24. Ein Leiter transportiert in 5 Sekunden 0,5 C Ladung. Wie groß ist die Stromstärke?
25. Wie groß ist die Gesamtmasse von Elektronen, die einer Ladung von 2 C entsprechen?
26. Wie viele Elektronen fließen, wenn eine Ladung von 2,5 C durch einen Leiter fließt?
27. Ein Strom von 6 A transportiert Elektronen für 10 Sekunden. Wie viele Elektronen fließen insgesamt?
28. Ein elektronischer Strom von 3 mA fließt über 10 Minuten. Wie viel Ladung wurde transportiert?
29. Wenn 1,6 C Ladung 4 Sekunden lang durch einen Draht fließt, wie groß ist die Stromstärke?
30. Bei einem Strom von 4 A über 5 Sekunden, wie viele Elektronen fließen durch den Leiter?

 

 

Ergebnisse:

 

60 C 2,5×1019 9,1×10−3 2250 Sekunden 3,13×1019 2,34×1020 1,25×1017 7,28×10−2 0,6 A 0,25 A

1020 480 C 4,55×10−3 1,25×1017 0,1 C 0,033 A 0,1 A 1 C 3,2×10−1 7,5×1019

0,004 A 3,75×1019 3,75×1019 0,1 A 1,82×10−2 1,56×1019 3,75×1020 1,8 C 0,4 A 1,25×1020

 

 

Theorie:

1. Was versteht man unter einer elektrischen Ladung?
   Erkläre, was eine elektrische Ladung ist und welche zwei Arten von Ladungen existieren.
2. Wie beeinflusst die elektrische Ladung die Kraft zwischen zwei Teilchen?
   Beschreibe den Zusammenhang zwischen der Stärke der elektrischen Ladungen und der elektrischen Kraft, die zwischen ihnen wirkt.
3. Was ist ein elektrisches Feld?
   Definiere, was ein elektrisches Feld ist und erkläre, wie es mit geladenen Teilchen in Wechselwirkung tritt.
4. Wie wird die Richtung und Stärke eines elektrischen Feldes beschrieben?
   Erkläre, wie man die Richtung und die Stärke eines elektrischen Feldes angibt und welche Bedeutung diese Größen haben.
5. Was passiert mit einem geladenen Körper, der sich in einem elektrischen Feld befindet?
   Beschreibe, wie sich ein geladener Körper verhält, wenn er in einem elektrischen Feld platziert wird.
6. Was ist die Coulomb-Kraft?
   Erläutere, was die Coulomb-Kraft ist und wie sie zwischen zwei punktuellen Ladungen wirkt.
7. Wie beeinflusst der Abstand zwischen zwei Punktladungen die Coulomb-Kraft?
   Erkläre, wie die elektrische Kraft zwischen zwei Ladungen mit der Änderung des Abstands zwischen ihnen variiert.
8. Was ist die Beziehung zwischen der elektrischen Feldstärke und der Spannung?
   Erkläre den Zusammenhang zwischen elektrischer Feldstärke und elektrischer Spannung.
9. Was bedeutet es, wenn ein elektrisches Feld homogen oder inhomogen ist?
   Beschreibe den Unterschied zwischen homogenen und inhomogenen elektrischen Feldern und gib Beispiele für beide.
10. Wie verändert sich die elektrische Kraft, wenn sich die Größe der Ladung eines Körpers verdoppelt?
    Erkläre, was mit der elektrischen Kraft passiert, wenn die Größe einer der beteiligten Ladungen verdoppelt wird.
11. Was ist die elektrische Potentialenergie eines Systems von geladenen Teilchen?
    Definiere die elektrische Potentialenergie und erkläre, wie sie mit der Lage von geladenen Teilchen im elektrischen Feld zusammenhängt.
12. Was passiert, wenn ein elektrisch geladenes Teilchen in ein stärkeres elektrisches Feld gebracht wird?
    Erkläre, wie sich die elektrische Kraft auf ein geladenes Teilchen verändert, wenn es in ein stärkeres elektrisches Feld bewegt wird.
13. Wie hängt die Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens von der Stärke des elektrischen Feldes ab?
    Beschreibe, wie die Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens beeinflusst wird, wenn es einem elektrischen Feld ausgesetzt wird.
14. Wie wird die elektrische Feldstärke berechnet?
    Erkläre, wie die elektrische Feldstärke an einem Punkt in einem Feld berechnet wird, und nenne die relevante Formel.
15. Was ist der Unterschied zwischen der elektrostatischen und der elektrischen Kraft?
    Beschreibe den Unterschied zwischen der elektrostatischen Kraft, die durch ruhende Ladungen erzeugt wird, und der elektrischen Kraft, die durch bewegte Ladungen erzeugt wird.
16. Was ist die Wirkung eines elektrischen Feldes auf einen ungleichmäßig geladenen Körper?
    Erkläre, wie ein elektrisch nicht gleichmäßig geladener Körper auf ein elektrisches Feld reagiert.
17. Wie entsteht eine elektrische Stromstärke in einem Draht?
    Beschreibe, wie die Bewegung von Elektronen in einem Draht die Stromstärke erzeugt.
18. Was ist der Unterschied zwischen elektrischer Stromstärke und Spannung?
    Erkläre den Unterschied zwischen Stromstärke und Spannung und wie sie miteinander zusammenhängen.
19. Wie beeinflusst die Anzahl der Ladungen in einem Draht die Stromstärke?
    Beschreibe, wie die Anzahl der Elektronen, die durch einen Draht fließen, die Stromstärke beeinflusst.
20. Was passiert, wenn sich zwei gleichartige geladene Teilchen im elektrischen Feld aufeinander zubewegen?
    Erkläre, was passiert, wenn zwei gleich geladene Teilchen aufeinander zulaufen und sich gegenseitig abstoßen.

 

 

 

 

 

 

Ergebnisse:  Antworten zu den 20 theoretischen Fragen:

1. Was versteht man unter einer elektrischen Ladung?
   Eine elektrische Ladung ist eine fundamentale Eigenschaft von Teilchen, die bestimmt, wie sie mit anderen geladenen Teilchen über das elektromagnetische Feld interagieren. Es gibt zwei Arten von elektrischen Ladungen: positive und negative.
2. Wie beeinflusst die elektrische Ladung die Kraft zwischen zwei Teilchen?
   Die Stärke der elektrischen Kraft zwischen zwei Punktladungen ist direkt proportional zum Produkt ihrer Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen (Coulomb-Gesetz).
3. Was ist ein elektrisches Feld?
   Ein elektrisches Feld ist ein Bereich, in dem eine elektrische Ladung auf eine Kraft wirkt. Es wird durch die Quelle der Ladung erzeugt und beschreibt die Wechselwirkungen zwischen dieser Quelle und anderen geladenen Teilchen.
4. Wie wird die Richtung und Stärke eines elektrischen Feldes beschrieben?
   Die Richtung eines elektrischen Feldes zeigt an, wohin eine positive Testladung bewegt würde, und die Stärke wird durch die Größe der Kraft beschrieben, die auf eine Testladung wirkt. Die Feldstärke wird durch E=FqE = \frac{F}{q}E=qF​
5. Was passiert mit einem geladenen Körper, der sich in einem elektrischen Feld befindet?
   Ein geladener Körper erfährt eine Kraft in Richtung des elektrischen Feldes (bei positiver Ladung) oder in die entgegengesetzte Richtung (bei negativer Ladung), die seine Bewegung beeinflusst.
6. Was ist die Coulomb-Kraft?
   Die Coulomb-Kraft ist die elektrische Kraft, die zwischen zwei Punktladungen wirkt. Sie ist proportional zum Produkt der beiden Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen.
7. Wie beeinflusst der Abstand zwischen zwei Punktladungen die Coulomb-Kraft?
   Die Coulomb-Kraft nimmt mit dem Quadrat des Abstands zwischen den Ladungen ab. Wenn der Abstand verdoppelt wird, verringert sich die Kraft auf ein Viertel.
8. Was ist die Beziehung zwischen der elektrischen Feldstärke und der Spannung?
   Die Spannung (Potenzialdifferenz) ist das Integral der elektrischen Feldstärke entlang eines Weges. Die elektrische Feldstärke ist die Änderungsrate der Spannung mit der Distanz: E=−dVdxE = -\frac{dV}{dx}E=−dxdV​.
9. Was bedeutet es, wenn ein elektrisches Feld homogen oder inhomogen ist?
   Ein homogenes elektrisches Feld hat in allen Punkten dieselbe Stärke und Richtung, während ein inhomogenes elektrisches Feld unterschiedliche Feldstärken und Richtungen in verschiedenen Punkten hat.
10. Wie verändert sich die elektrische Kraft, wenn sich die Größe der Ladung eines Körpers verdoppelt?
    Die elektrische Kraft zwischen zwei Ladungen verdoppelt sich, wenn die Größe einer der Ladungen verdoppelt wird, da die Kraft direkt proportional zur Ladung ist (Coulomb-Gesetz).
11. Was ist die elektrische Potentialenergie eines Systems von geladenen Teilchen?
    Die elektrische Potentialenergie ist die Energie, die in einem System von geladenen Teilchen aufgrund ihrer Position in einem elektrischen Feld gespeichert ist. Sie hängt von der Art der Ladungen und dem Abstand zwischen ihnen ab.
12. Was passiert, wenn ein elektrisch geladenes Teilchen in ein stärkeres elektrisches Feld gebracht wird?
    Ein geladenes Teilchen erfährt eine größere Kraft, wenn es in ein stärkeres elektrisches Feld gebracht wird, da die Feldstärke direkt proportional zur auf das Teilchen ausgeübten Kraft ist.
13. Wie wird die Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens von der Stärke des elektrischen Feldes ab?
    Die Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens erhöht sich, wenn es in ein stärkeres elektrisches Feld tritt, da die Beschleunigung des Teilchens aufgrund der größeren aufgebrachten Kraft zunimmt.
14. Wie wird die elektrische Feldstärke berechnet?
    Die elektrische Feldstärke wird durch die Formel E=FqE = \frac{F}{q}E=qF​ berechnet, wobei FFF die auf eine Testladung ausgeübte Kraft und qqq die Größe der Testladung ist.
15. Was ist der Unterschied zwischen der elektrostatischen und der elektrischen Kraft?
    Elektrostatische Kräfte wirken zwischen ruhenden (stationären) Ladungen, während elektrische Kräfte auch bei bewegten Ladungen auftreten können, wie zum Beispiel in einem elektrischen Strom.
16. Was ist die Wirkung eines elektrischen Feldes auf einen ungleichmäßig geladenen Körper?
    Ein ungleichmäßig geladener Körper wird im elektrischen Feld eine ungleichmäßige Verteilung der Ladung erfahren, was zu einer unterschiedlichen Kraft auf verschiedene Teile des Körpers führt.
17. Wie entsteht eine elektrische Stromstärke in einem Draht?
    Eine elektrische Stromstärke entsteht durch die Bewegung von Elektronen in einem Draht, die durch die Spannung zwischen den beiden Enden des Drahts angetrieben wird.
18. Was ist der Unterschied zwischen elektrischer Stromstärke und Spannung?
    Die Spannung ist die treibende Kraft, die die Elektronen durch einen Draht bewegt, während die Stromstärke die Anzahl der Elektronen beschreibt, die pro Zeiteinheit durch den Draht fließen.
19. Wie beeinflusst die Anzahl der Ladungen in einem Draht die Stromstärke?
    Die Stromstärke ist direkt proportional zur Anzahl der bewegten Ladungen (Elektronen) im Draht. Eine höhere Anzahl an bewegten Elektronen führt zu einer höheren Stromstärke.
20. Was passiert, wenn sich zwei gleichartige geladene Teilchen im elektrischen Feld aufeinander zubewegen?
    Zwei gleichartige geladene Teilchen stoßen sich ab, da gleichnamige Ladungen sich gegenseitig abstoßen. Dies wird durch die Coulomb-Kraft beschrieben.

 

 

 

1. Durch einen elektrischen Leiter fließt je Sekunde eine Ladung von 4,4 mC = 4,4 mAs. Ermitteln Sie die Stromstärke?
2. Einem Kondensator soll durch einen Kondensatorstrom in 4s die Ladung Q = 6 mAs zugeführt werden. Berechnen Sie die Ladung!
3. Während der Entladung fließt in einem Blitzgerät (1 / 1000s) ein Strom von 0,1A. Berechnen Sie die Ladung?
4. Durch einen Leiter bewegen sich innerhalb von 2s circa 2,8·10²⁰ Berechnen Sie die Ladung sowie die Stromstärke
5. Eine Ladung von 30 µC wird mit der Kraft 6mN über die Strecke von 60mm transportiert. Berechnen Sie a) die Arbeit b) die Spannung
6. Bei der Erzeugung einer Spannung wird zum Verschieben der Ladung Q = 30µC eine Arbeit von W = 0,36 mJ aufgewendet. Berechnen Sie die entstehende Spannung.
7. Welche Arbeit ist erforderlich, um einen Akkumulator 1,2V, 1500 mAh zu laden?
8. Eine Ladung von 0,12mC wird mit der Kraft 220mN bewegt. Die Arbeit beträgt 2,88 mNm. Berechnen Sie a) die Verschiebestrecke (Weg) und b) die Spannung
9. Ein Körper ist positiv geladen mit Q = 0,2 C. Hat es einen Überschuß oder einen Unterschuß von Elektronen? Wie viel genau?
10. Wie wird elektrischer Strom definiert?
11. Beschreiben Sie die Wirkungsweise eines Elektroskops
12. Ein Körper besitzt eine negative ladung von 0,1C. Herrscht an ihm ein Überschuß oder ein ein Mangel an Elektronen? Wie viel Elektronen sind bei ihm im Überschuß oder im Unterschuß?
13. Wie viel Ladung fliest in einem Leiter mit der Stromstärke von 1A innerhalb einer Stunde?
14. Warum verteilen sich die Ladungen in einem Metall gleichmäßig auf die ganze Fläche und bleiben nicht „in einer Ecke stehen“?
15. Mit welcher Kraft ziehen sich im Wasserstoffatom das Proton und das Elektron, wenn der Abstand dazwischen 0,6·10^-10 m beträgt?
16. Eine Batterie hat eine Ladung von 20µC gespeicher und arbeitet im Bereich von 3V. Wie groß ist ihre potenzielle Energie?
17. Durch einen Leiter (Länge l =3 Meter) und mit dem Radius von 1mm  fließt konstanter Strom von 1mA innerhalb von 1 Stunde. Der Widerstand beträgt 20 Ohm. Welche Ladung ist in dieser Zeit durch den Leiter geflossen?
18. Es ist bekannt, dass die Stromstärke von 0,1 A für einen Mensch schon tödlich sein kann. Durch einen Leiter innerhalb von 0,3 s bekommt Herr Müller einen Stromschlag. Während diese Zeit fließen durch seinen Körper 5·10¹⁵ Elektronen. Ist es lebensgefährlich für Herrn Müller?
19. Die Feldstärke eines Kondensators beträgt 20 kV/m bei einer Klemmenspannung von 200V. Wie groß ist der Plattenabstand des Kondensators?
20. Welche maximale Energie kann ein Akkumulator (C = 2 nF) speichern, wenn es im Bereich 6 Volt arbeitet?
21. Sie haben eine Batterie und einen Kondensator. Batterie 1: (maximale Ladung 50 µC und die Spannung 10V; Kondensator (maximale Ladung 70 µC, Elektrische Feldstärke 500V/m; Plattenabstand 1mm). Welches Gerät kann mehr elektrische Energie speichern?