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 \( \Phi = A \cdot B \) für Feldlinien des Magnetfeldes \(B\), die senkrecht zur
Fläche \(A\) verlaufen, \( U_{\mathrm{\scriptscriptstyle{ind}}} = - n \cdot \dot{\Phi} \), 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 erklären
(Induktivität, \( U_{\mathrm{\scriptscriptstyle{ind}}} = - L \cdot \dot{I} \) )
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(5)
die Eigenschaften einer schlanken Spule beschreiben ( \( L = \mu_{\mathrm{\scriptscriptstyle{0}}} \cdot
\mu_{\mathrm{\scriptscriptstyle{r}}} \cdot n^{2} \cdot \frac{A}{l} \), \( E_{\mathrm{\scriptscriptstyle{Spule}}} = \frac{1}{2} \cdot L
\cdot I^{2} \) )
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BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_9-10_04_00, BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_11-12-LF_04_00, BP2016BW_ALLG_GYM_PH.V2_PK_02_06, BP2016BW_ALLG_GYM_PH.V2_PK_01_07, BP2016BW_ALLG_GYM_PH.V2_PK_02_02, BP2016BW_ALLG_GYM_PH.V2_PK_01_08, BP2016BW_ALLG_GYM_PH.V2_PK_01_06, BP2016BW_ALLG_GYM_PH.V2_PK_02_05, BP2016BW_ALLG_GYM_PH.V2_PK_02_04, BP2016BW_ALLG_GYM_PH.V2_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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