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1. Das magnetostatische Feld

1.1 Magnetische Erscheinungen
Ziele und Video

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. wissen, dass zwischen Magnetpolen Kräfte wirken und die Richtung der Kräfte kennen.
  2. das das Kraftgesetz für stromdurchflossene Leiter kennen.
  3. die Richtung der Kräfte anhand gegebener Stromrichtungen bestimmen können.
  4. die wirkenden Kraftvektoren in einer Skizze darstellen können.
  5. in der Lage sein, einen Kraftvektor durch Überlagerung mehrerer Kraftvektoren mit Hilfe der Vektorrechnung zu bestimmen
  6. in der Lage sein, für einen Kraftvektor folgende Größen anzugeben:
    1. Kraftvektor in Koordinatendarstellung
    2. Betrag des Kraftvektors
    3. Winkel des Kraftvektors

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Die elektrische Ladung

Aufgaben

Aufgabe 1

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PHET: Charges and Fields

1.2 Magnetische Flussdichte
  1. Wirkfeld
Ziele und Video

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

Sie wissen, dass sich um einen stromdurchflossenen Leiter ein magnetisches Feld bildet Sie können die Feldlinien des magnetischen Feldes skizzieren Bei Vorgabe mehrere stromdurchflossener Leiter sind Sie in der Lage, die Vektoren der magnetischen Flussdichte in einer Skizze darzustellen Durch Überlagerung mehrerer Vektoren können Sie mit Hilfe der Vektorrechnung den resultierenden Vektor der magnetischen Flussdichte bestimmen Durch Anwendung des Kraftgesetzes für stromdurchflossene Leiter im magnetischen Feld können Sie die Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem magnetostatischen Feld bestimmen. - Kraftvektor in Koordinatendarstellung - Betrag des Kraftvektors - Winkel des Kraftvektors

  1. wissen, dass sich um einen stromdurchflossenen Leiter ein magnetisches Feld bildet.
  2. die Feldlinien des magnetischen Feldes skizzieren können.
  3. in der Lage sein, bei Vorgabe mehrerer stromdurchflossener Leiter die Vektoren der magnetischen Flussdichte in einer Skizze darzustellen.
  4. durch Überlagerung mehrerer Vektoren mit Hilfe der Vektorrechnung den resultierenden Vektor der magnetischen Flussdichte bestimmen können.
  5. durch Anwendung des Kraftgesetzes für stromdurchflossene Leiter im magnetischen Feld die Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem magnetostatischen Feld bestimmen können:
    1. Kraftvektor in Koordinatendarstellung
    2. Betrag des Kraftvektors
    3. Winkel des Kraftvektors

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Die elektrische Ladung

Aufgaben

Aufgabe 1

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PHET: Charges and Fields

1.3 Magnetischer Fluss
Ziele und Video

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. wissen, wie der magnetische Fluss definiert ist.
  2. in der Lage sein, für eine gegebene Fläche aus der magnetischen Flussdichte den magnetischen Fluss einer Anordnung anzugeben.
  3. die allgemeine Bedeutung des „Gaußschen Satzes für das Magnetfeld“ kennen.
  4. in der Lage sein, eine geschlossene Hüllfläche geeignet zu wählen und den Gaußschen Satz anzuwenden.

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Aufgaben

Aufgabe 1

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PHET: Charges and Fields

1.4 Magnetische Feldstärke
  1. Erregerfeld
Ziele und Video

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. die beiden feldbeschreibenden Größen des magnetischen Feldes kennen.
  2. in der Lage sein, den Zusammenhang dieser beiden Größen zu beschreiben und anzuwenden.
  3. die Definition der magnetischen Spannung kennen und diese in einem magnetischen Feld berechnen können.
  4. verstanden haben, warum die Berechnung der magnetischen Spannung wegunabhängig ist.
  5. das Durchflutungsgesetz kennen.
  6. für eine gegebene Anordnung aus stromdurchflossenen Leitern das Durchflutungsgesetz anwenden können.

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Die elektrische Ladung

Aufgaben

Aufgabe 1

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PHET: Charges and Fields

1.5 Materie im Magnetischen Feld
Ziele und Video

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. die beiden feldbeschreibenden Größen des magnetostatischen Feldes kennen.
  2. in der Lage sein, den Zusammenhang dieser beiden Größen über das Materialgesetz zu beschreiben und anzuwenden.
  3. die Einteilung der magnetischen Werkstoffe kennen.
  4. in der Lage sein, aus einer Magnetisierungskennlinie die relevanten Daten abzulesen

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Die elektrische Ladung

Aufgaben

Aufgabe 1

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PHET: Charges and Fields

1.6 Der lineare magnetische Kreis
Ziele und Video

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. wissen, unter welchen Annahmen die Berechnung an einem linearen magnetischen Kreis erfolgen kann.
  2. in der Lage sein, das Durchflutungsgesetz auf einen magnetischen Kreis anzuwenden
  3. das ohmsche Gesetz des magnetischen Kreises kennen.
  4. in der Lage sein, ein Ersatzschaltbild für einen magnetischen Kreis zu erstellen.
  5. die magnetischen Widerstände eines linearen magnetischen Kreises berechnen können.
  6. in der Lage sein, alle relevanten Größen des linearen magnetischen Kreises zu berechnen.

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Die elektrische Ladung

Aufgaben

Aufgabe 1

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PHET: Charges and Fields

1.7 Der nichtlineare magnetische Kreis
Ziele und Video

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. die Grenzen der linearisierten Berechnung eines magnetischen Kreises kennen.
  2. in der Lage sein, einfache nichtlineare Aufgabenstellungen mit Hilfe einer Magnetisierungskennlinie zu lösen.

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Die elektrische Ladung

Aufgaben

Aufgabe 1

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PHET: Charges and Fields

1.8 Anwendungsbeispiele
Ziele und Video

Ziele

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  1. wissen, was eine Elementarladung ist und dass zwischen Ladungen Kräfte wirken.
  2. das Coulombsche Gesetz kennen.
  3. die Richtung der Kräfte anhand gegebener Ladungen bestimmen können.
  4. die wirkenden Kraftvektoren in einer Skizze darstellen können.
  5. in der Lage sein, einen Kraftvektor durch Überlagerung mehrerer Kraftvektoren mit Hilfe der Vektorrechnung zu bestimmen
  6. in der Lage sein, für einen Kraftvektor folgende Größen anzugeben:
    1. Kraftvektor in Koordinatendarstellung
    2. Betrag des Kraftvektors
    3. Winkel des Kraftvektors

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Aufgabe 1

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