Grundkurs Physik ph-2 2014
Kursleitung: Herr Ecker
Hier finden Sie die Hausaufgaben und Übungen, von denen jeder Schüler
die Ergebnisse per Mail an Herrn Ecker senden muss.
Hinweis: Aufgaben mit einem * sind etwas schwieriger.
1. Berechnen Sie die Kapazität eines Kondensators, der aus zwei durch ein Dielektrikum getrennten und 5 mal gefalteten Blechen
mit insgesamt quadratischen Form hergestellt wurde. Die Kantenlänge des Quadrats beträgt 8cm. Der Abstand der Bleche beträgt 0,4mm und die Dielektrizitätszahl
des Dielektrikums beträgt 12,4.
Abgabe bis 14.1.2013
2.* In einem Kondensator mit einer Dielektrizitätszahl von 9,5 und dessen Plattenabstand 0,9mm beträgt ist
bei einer Spannung von 5V eine
Energie von 7,2 Mikrojuole gespeichert. Wie groß ist seine Plattenfläche?
Abgabe bis 14.1.2013
3. Drei Kondensatoren (1. C=100nF, 2. C=20nF und 3. C=5nF) sollen miteinander kombiniert werden.
Es sind Reihenschaltung, Parallelschaltung sowie Mischformen möglich.
a) Zeichnen Sie alle möglichen Kombinationen dieser Kondensatoren in Schaltkreisen.
b) Berechnen Sie für alle möglichen Kombinationen dieser drei Kondensatoren die Gesamtkapazität.
zur Lösung
4. Ein stromdurchflossener Leiter mit der Länge 25mm befindet sich in einem Magnetfeld. Die magnetische Flussdichte B beträgt
400mT. Wie groß muss die Stromstärke in dem Leiter sein, damit auf ihn eine Kraft von 250mN wirkt?
Abgabe 17.2.2014 oder online bis 16.2.2014
5. Eine quadratische Leiterschleife a=8cm mit 25 Windungen befindet sich senkrecht zu den Feldlinien in einem homogen Magnetfeld B=35mT.
a) Wie groß ist die induzierte Spannung, wenn die Leiterschleife in 0,2s um ein Drittel aus dem Feld herausgezogen wird?
b) Wie groß ist die induzierte Spannung, wenn die Leiterschleife um 25° gedreht und so wie in a) herausgezogen wird?
c) Wie groß ist die induzierte Spannung, wenn sich die magnetische Flussdichte in 15ms um 12mT veringert ohne dass die Leiterschleife bewegt wird?
d) Wie groß ist die induzierte Spannung, wenn die Leiterschleife in 1,5ms komplett aus dem Feld herausgezogen wird und gleichzeitig
die magnetische Flussdichte um 22mT verringert wird?
Abgabe bis 18.3.2014 online oder 19.3.2014.
6. Eine sinusförmige Wechselspannung besitzt bei einer Frequenz von 50Hz einen Scheitelwert von 42V. Wie groß ist die momentane Spannung
zum Zeitpunkt t = 23ms?
7. Berechnen Sie die Induktivität einer geraden Spule mit 2500 Windungen und einem quadratischen Querschnitt (a = 2,5cm),
deren Länge 3cm beträgt!
8. Wie groß ist der Betrag der Stromstärke I in einem Stromkreis, wenn in einer Spule mit einer Induktivität von 45mH eine
Energie von 2,3J gespeichert ist?
Abgabe der Aufgaben 7 und 8 online bis 20.5.2014
9. Eine Spule besitzt eine Induktivität von 75mH. In die Spule wird ein unbekanntes Material geschoben.
Wie groß müsste die Permeabilität des Materials sein, damit in dieser
Spule eine Energie von 240mJ bei einer Stromstärke von 710mA gespeichert ist?
Abgabe bis 24.5. online oder im Unterricht am 25.5.2014.
Lösung
Klausurübung 1.5.2014