3.6.2.3 Elektrodynamik  |
3.6.2.3 Elektrodynamik
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Phänomen der elektromagnetischen Induktion und erläutern technische
Anwendungen. Sie beschreiben die Ursache und Struktur elektromagnetischer Felder anhand der Aussagen der Maxwell-Gleichungen.
Die Schülerinnen und Schüler können
(1)
mithilfe der Lorentzkraft erklären, dass in einem Leiter, der senkrecht zu einem Magnetfeld bewegt wird, eine
Spannung beziehungsweise ein elektrischer Strom induziert wird
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(2)
das Faraday'sche Induktionsgesetz erläutern und anwenden (magnetischer Fluss, \(U_{\scriptscriptstyle
\mathrm{ind}} = - n \cdot \dot{\Phi}\), Lenz'sche Regel)
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(3)
technische Anwendungen des Induktionsgesetzes
qualitativ beschreiben (zum Beispiel Generator, Transformator,
Induktionsladegerät)
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(4)
Selbstinduktionseffekte in Stromkreisen bei Ein- und Ausschaltvorgängen beschreiben (Induktivität,
\(U_{\scriptscriptstyle \mathrm{ind}} = - L \cdot \dot{I}\))
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(5)
die Eigenschaften einer schlanken Spule beschreiben (\(L=\mu_{\scriptscriptstyle 0} \cdot
\mu_{\scriptscriptstyle \mathrm{r}} \cdot n^{2} \cdot \frac{\displaystyle A} {\displaystyle l}\),
\(E_{\mathrm{\scriptscriptstyle Spule}}= \frac{1}{2}\cdot L \cdot I^{2}\))
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BP2016BW_ALLG_GMSO_M_IK_11_04_00, BP2016BW_ALLG_GMSO_M_IK_12-13-LF_04_00, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_02_06, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_01_07, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_02_02, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_01_08, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_01_06, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_02_05, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_02_04, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH_PK_02_03
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(6)
Ursache und Struktur elektromagnetischer Felder anhand
der Aussagen der Maxwell-Gleichungen im Überblick
beschreiben
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(7)
eine technische Anwendung elektrischer Wirbelströme
beschreiben (zum Beispiel Wirbelstrombremse,
Induktionskochplatte)
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