Magnetismus lernen: Interaktive Quizze und Übungen

Question 1

Was besagt das Faradaysche Induktionsgesetz?

Accepted Answer

Eine Spannungsänderung in einem Leiter wird durch eine Magnetfeldänderung induziert.

Answer

Eine magnetische Kraft wirkt auf einen bewegten Leiter.

Answer

Eine elektrische Ladung sammelt sich auf einem Leiter an, der in ein Magnetfeld gebracht wird.

Answer

Keines der oben genannten.

Question 2

Welche Einheit wird für die magnetische Flussdichte (B-Feld) verwendet?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Gauss (G)

Answer

Weber (Wb)

Answer

Ampere (A)

Question 3

Was ist die Permeabilität (µ) eines Materials?

Accepted Answer

Die magnetische Flussdichte im Material dividiert durch die magnetische Feldstärke.

Answer

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, sich zu magnetisieren.

Answer

Die magnetische Feldstärke im Material dividiert durch die magnetische Flussdichte.

Answer

Keines der oben genannten.

Question 4

Wie berechnet man die magnetische Spannung (U_m)?

Accepted Answer

Produkt aus Flussdichte und Spulenlänge

Answer

Quotient aus Flussdichte und Spulenlänge

Answer

Differenz der magnetischen Feldstärken an den Spulenenden

Answer

Keines der oben genannten.

Question 5

Was verursacht die remanente Magnetisierung eines Materials?

Accepted Answer

Ausrichtung der magnetischen Domänen parallel zum angelegten Magnetfeld

Answer

Bildung von magnetischen Monopolen im Material

Answer

Abnahme der Permeabilität des Materials

Answer

Keines der oben genannten.

Question 6

Welche Art von Magnet hat die stärkste magnetische Feldstärke?

Accepted Answer

Permanentmagnet

Answer

Elektromagnet

Answer

Diamagnet

Answer

Paramagnet

Question 7

Welche Gleichung beschreibt die Lorentzkraft?

Accepted Answer

F = q(E + v x B)

Answer

F = qvB

Answer

F = qE

Answer

F = vB

Question 8

Welche Komponenten sind für eine einfache Schaltung erforderlich, die die Funktionsweise eines Transformators demonstriert? Erläutern Sie kurz den grundlegenden Wirkmechanismus.

Accepted Answer

Wechselstromquelle, Primärspule, Sekundärspule

Answer

Gleichstromquelle, Primärspule, Sekundärspule

Answer

Wechselstromquelle, Primärspule, Kondensator

Answer

Gleichstromquelle, Primärspule, Widerstand

Question 9

Wie helfen magnetische Feldlinien bei der Veranschaulichung des Magnetfeldes?

Accepted Answer

Sie zeigen Richtung und Stärke des Magnetfeldes an jedem Punkt im Raum.

Answer

Sie zeigen die Position magnetischer Pole.

Answer

Sie existieren nur in ferromagnetischen Materialien.

Answer

Sie haben keine physikalische Bedeutung und dienen nur zur Veranschaulichung.

Question 10

Beschreiben Sie die Permeabilität und das Verhalten von diamagnetischen, paramagnetischen und ferromagnetischen Materialien in einem Magnetfeld.

Accepted Answer

Diamagnetische Materialien haben eine Permeabilität unter 1 und werden von Magnetfeldern schwach abgestoßen.

Accepted Answer

Paramagnetische Materialien haben eine Permeabilität knapp über 1 und werden von Magnetfeldern schwach angezogen.

Accepted Answer

Ferromagnetische Materialien haben eine sehr hohe Permeabilität und werden von Magnetfeldern stark angezogen.

Answer

Alle magnetischen Materialien verhalten sich in einem Magnetfeld unterschiedlich.

Question 11

Nennen Sie zwei konkrete Anwendungen des Magnetismus in der Medizintechnik und erläutern Sie kurz ihre Funktionsweise.

Accepted Answer

Magnetresonanztomographie (MRT): Erzeugt detaillierte Bilder des Körperinneren durch die Wechselwirkung von Magnetfeldern mit Wasserstoffatomen.

Accepted Answer

Transkranielle Magnetstimulation (TMS): Beeinflusst die Gehirnaktivität durch die Anwendung von Magnetfeldern auf den Kopf.

Answer

Elektrokardiogramm (EKG): Misst die elektrische Aktivität des Herzens, verwendet jedoch keine Magnetfelder.

Answer

Ultraschall: Erzeugt Bilder des Körperinneren durch die Verwendung von Schallwellen, nicht von Magnetfeldern.

Question 12

Definieren Sie die magnetische Flussdichte.

Accepted Answer

Kraft pro magnetische Poleinheit

Answer

Kraft pro Ladungseinheit

Answer

Kraft pro Stromstärkeeinheit

Answer

Kraft pro Feldstärkeeinheit

Question 13

Nennen Sie die Einheit der magnetischen Feldstärke.

Accepted Answer

Tesla

Answer

Ampere

Answer

Weber

Answer

Gauß

Question 14

Welche der folgenden Aussagen zur elektromagnetischen Induktion ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Sie hat keine praktische Anwendung.

Answer

Sie basiert auf dem Prinzip der Energieerhaltung.

Answer

Sie beschreibt die Erzeugung einer Spannung in einem Leiter durch ein sich änderndes Magnetfeld.

Answer

Sie wird in Transformatoren zur Spannungsanpassung eingesetzt.

Question 15

Welches Material ist diamagnetisch?

Accepted Answer

Aluminium

Answer

Eisen

Answer

Kupfer

Answer

Nickel

Question 16

Definieren Sie die magnetische Suszeptibilität.

Accepted Answer

Das Verhältnis von Magnetisierung zu magnetischer Feldstärke

Answer

Das Verhältnis von magnetischer Flussdichte zu magnetischer Feldstärke

Answer

Das Verhältnis von Kraft zu Stromstärke

Answer

Das Verhältnis von Spannung zu Stromstärke

Question 17

Unterscheiden Sie zwischen magnetischer Feldstärke und magnetischer Flussdichte.

Accepted Answer

Die magnetische Feldstärke misst die Kraft auf eine Ladung, während die magnetische Flussdichte die Kraft auf einen magnetischen Pol misst.

Answer

Die magnetische Flussdichte misst die Kraft auf eine Ladung, während die magnetische Feldstärke die Kraft auf einen magnetischen Pol misst.

Answer

Die magnetische Feldstärke ist ein Vektor, während die magnetische Flussdichte ein Skalar ist.

Answer

Die magnetische Flussdichte ist ein Vektor, während die magnetische Feldstärke ein Skalar ist.

Question 18

Wie wirkt sich die Erhöhung der Stromstärke in einem stromdurchflossenen Leiter auf die Stärke seines Magnetfeldes aus?

Accepted Answer

Das Magnetfeld wird stärker.

Answer

Das Magnetfeld wird schwächer.

Answer

Das Magnetfeld bleibt gleich stark.

Answer

Das Magnetfeld wird proportional schwächer.

Question 19

Welche Aussage über Magnetismus ist **nicht** korrekt?

Accepted Answer

Magnetismus wirkt nur auf Metalle.

Answer

Es gibt zwei Hauptarten von Magnetismus: Permanentmagnetismus und Elektromagnetismus.

Answer

Magnetische Felder können sich durch Materie ausbreiten.

Question 20

Welche Einheit wird im SI-System für die magnetische Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Ampere

Answer

Weber

Answer

Gauss

Question 21

Was trifft auf Diamagnete zu?

Accepted Answer

Sie werden von einem Magnetfeld schwach abgestoßen.

Answer

Sie zeigen keine Wechselwirkung mit einem Magnetfeld.

Answer

Sie werden von einem Magnetfeld stark angezogen.

Question 22

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Lorentzkraft?

Accepted Answer

F = q (v x B)

Answer

F = G (m1 m2 / r²)

Answer

F = k (q1 q2 / r²)

Answer

F = m (a x v)

Question 23

Was ist die Funktionsweise eines Solenoids?

Accepted Answer

Eine Spule aus Draht, die bei Stromfluss ein Magnetfeld erzeugt.

Answer

Ein Messgerät für die magnetische Flussdichte

Answer

Ein Material zur Bündelung des magnetischen Flusses

Question 24

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem Permanentmagneten und einem Elektromagneten?

Accepted Answer

Permanentmagnete erzeugen ihr Magnetfeld selbst, während Elektromagnete nur dann ein Magnetfeld erzeugen, wenn Strom fließt.

Answer

Permanentmagnete sind schwächer als Elektromagnete.

Question 25

Was geschieht mit einem Leiter, der sich in einem veränderlichen Magnetfeld befindet?

Accepted Answer

Im Leiter wird eine Spannung induziert.

Answer

Der Leiter wird erwärmt.

Answer

Der Leiter wird bewegt.

Answer

Der Leiter wird magnetisiert.

Question 26

Welche der folgenden Aussagen über Magnete beschreibt ihre grundlegende Eigenschaft korrekt?

Accepted Answer

Magnete üben eine Anziehungs- oder Abstoßungskraft auf andere Magnete und bestimmte Materialien aus.

Answer

Magnete bestehen ausschließlich aus Eisen.

Answer

Magnete verlieren mit der Zeit ihre magnetischen Eigenschaften.

Question 27

Formulieren Sie das Gesetz von Faraday.

Accepted Answer

Die in einem Leiter induzierte Spannung ist proportional zur zeitlichen Änderungsrate des diese Fläche durchsetzenden magnetischen Flusses.

Answer

Die magnetische Kraft zwischen zwei Magneten ist proportional zum Quadrat ihres Abstands.

Question 28

Erläutern Sie den wesentlichen Unterschied zwischen einem Elektromagneten und einem Permanentmagneten.

Accepted Answer

Ein Elektromagnet benötigt Strom, um ein Magnetfeld zu erzeugen, während ein Permanentmagnet ohne Stromzufuhr dauerhaft magnetisiert ist.

Answer

Elektromagnete sind grundsätzlich stärker als Permanentmagnete.

Question 29

In welcher technischen Anwendung wird das Prinzip der elektromagnetischen Induktion genutzt?

Accepted Answer

Transformatoren

Answer

Solarzellen

Answer

Kondensatoren

Answer

Batterien

Question 30

Mit welcher Regel lässt sich die Richtung der magnetischen Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter bestimmen?

Accepted Answer

Rechte-Hand-Regel

Answer

Linke-Hand-Regel

Answer

Coulomb-Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Question 31

Was versteht man unter magnetischem Fluss?

Accepted Answer

Die Menge des magnetischen Feldes, die senkrecht durch eine Fläche hindurchtritt.

Answer

Die Stärke des Magnetfeldes an einem bestimmten Punkt.

Answer

Die Kraft, die ein Magnet auf einen anderen Magneten ausübt.

Question 32

Welche Formel beschreibt die magnetische Kraft zwischen zwei parallelen, stromdurchflossenen Leitern?

Accepted Answer

F = μ₀ * I₁ * I₂ * L / (2π * d)

Answer

F = k * q₁ * q₂ / r²

Answer

F = B * I * L

Answer

F = m * a

Question 33

Welche Funktion erfüllt ein Eisenkern in einem Elektromagneten?

Accepted Answer

Erhöht die magnetische Flussdichte

Answer

Schützt vor Überhitzung

Answer

Reduziert den Stromverbrauch

Question 34

Welche Aussage über Magnete ist korrekt?

Accepted Answer

Sie üben Kräfte auf andere Magnete und stromdurchflossene Leiter aus.

Answer

Sie verlieren ihre magnetischen Eigenschaften, wenn sie fallen gelassen werden.

Answer

Sie bestehen ausschließlich aus Eisen.

Question 35

Welche Größe beschreibt die Stärke eines Magnetfeldes?

Accepted Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Magnetische Polstärke

Answer

Magnetische Permeabilität

Answer

Magnetomotorische Kraft

Question 36

Welches der folgenden Materialien ist diamagnetisch?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Eisen

Answer

Nickel

Answer

Cobalt

Question 37

Worin unterscheiden sich ein Elektromagnet und ein Permanentmagnet?

Accepted Answer

Elektromagnete entstehen durch elektrischen Stromfluss, Permanentmagnete durch die Ausrichtung magnetischer Domänen.

Answer

Elektromagnete sind grundsätzlich stärker als Permanentmagnete.

Question 38

Welches Gesetz beschreibt die elektromagnetische Induktion?

Accepted Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Lenzsche Regel

Answer

Biot-Savart-Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Question 39

Welche Formel beschreibt die magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter?

Accepted Answer

F = B * I * l * sin(θ)

Answer

F = q * v * B

Answer

F = G * m1 * m2 / r^2

Answer

F = m * a

Question 40

Welche Auswirkung hat ein Eisenkern auf eine Spule?

Accepted Answer

Erhöht die magnetische Flussdichte

Answer

Schwächt das Magnetfeld ab

Answer

Erzeugt eine höhere induzierte Spannung

Answer

Verringert den elektrischen Widerstand

Question 41

Wie interagieren elektrische und magnetische Felder miteinander?

Accepted Answer

Änderungen im elektrischen Feld erzeugen magnetische Felder und umgekehrt.

Answer

Magnetische Felder sind von elektrischen Feldern unabhängig.

Answer

Elektrische Felder sind stärker als magnetische Felder.

Question 42

Welche der folgenden Aussagen beschreibt zutreffend die Wechselwirkung zwischen Magnetfeldern und bewegten elektrischen Ladungen?

Accepted Answer

Magnetfelder üben Kräfte auf bewegte elektrische Ladungen aus, die senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung und zum Magnetfeld stehen.

Answer

Magnetfelder üben Kräfte nur auf ruhende elektrische Ladungen aus.

Answer

Magnetfelder haben keinen Einfluss auf elektrische Ladungen.

Question 43

Welche physikalische Größe wird in der Einheit Tesla gemessen?

Accepted Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Magnetische Feldstärke

Answer

Elektrischer Widerstand

Question 44

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Richtung der Lorentzkraft auf eine sich bewegende Ladung in einem Magnetfeld korrekt?

Accepted Answer

Senkrecht zur Geschwindigkeit der Ladung und zum Magnetfeld

Answer

In entgegengesetzter Richtung zur Geschwindigkeit der Ladung

Answer

Parallel zum Magnetfeld

Answer

Parallel zur Geschwindigkeit der Ladung

Question 45

Welches physikalische Prinzip beschreibt das Entstehen einer elektrischen Spannung infolge einer Änderung des Magnetfelds?

Accepted Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Lenzsche Regel

Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Question 46

Welche der folgenden Materialien weist ferromagnetische Eigenschaften auf?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Holz

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Question 47

Welche physikalische Größe beschreibt den Zusammenhang zwischen der magnetischen Flussdichte und der magnetischen Feldstärke?

Accepted Answer

Magnetische Permeabilität

Answer

Elektrische Spannung

Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Magnetischer Fluss

Question 48

Welches wesentliche Unterscheidungsmerkmal besteht zwischen einem Permanentmagneten und einem Elektromagneten?

Accepted Answer

Ein Permanentmagnet behält seine Magnetisierung auch ohne äußere Stromquelle, während ein Elektromagnet nur magnetisch ist, solange Strom fließt.

Answer

Permanentmagnete sind leichter als Elektromagnete.

Answer

Permanentmagnete sind stärker als Elektromagnete.

Question 49

Welches der aufgeführten Materialien ist nicht ferromagnetisch?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Nickel

Answer

Eisen

Answer

Kobalt

Question 50

Ein Elektron bewegt sich durch ein homogenes Magnetfeld. Wie wirkt die Kraft auf das Elektron, wenn die Bewegungsrichtung des Elektrons senkrecht zum Magnetfeld ist?

Accepted Answer

Senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung und dem Magnetfeld.

Answer

Es erfährt keine Kraft.

Answer

Es wird in Richtung des Magnetfelds beschleunigt.

Question 51

Welche Aussage beschreibt die Lenzsche Regel?

Accepted Answer

Die Richtung des induzierten Stroms wirkt der Änderung des magnetischen Flusses entgegen.

Answer

Ein induzierter Strom erzeugt immer ein Magnetfeld in dieselbe Richtung wie das ursprüngliche Magnetfeld.

Answer

Die Stärke des induzierten Stroms ist proportional zur Änderungsrate des magnetischen Flusses.

Question 52

Welche Aussage über magnetische Feldlinien ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Magnetische Feldlinien können sich schneiden.

Answer

Die Dichte der Feldlinien repräsentiert die Stärke des Magnetfelds.

Answer

Magnetische Feldlinien verlaufen in sich geschlossenen Schleifen.

Answer

Magnetische Feldlinien verlaufen von Nord- zu Südpol eines Magneten.

Question 53

Auf welchem physikalischen Prinzip beruht die Funktionsweise eines Transformators?

Accepted Answer

Elektromagnetische Induktion

Answer

Elektrostatische Anziehung

Answer

Magnetische Monopole

Answer

Supraleitung

Question 54

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem Elektromagneten und einem Permanentmagneten?

Accepted Answer

Das Magnetfeld eines Elektromagneten kann durch Änderung des Stromflusses gesteuert werden.

Answer

Ein Permanentmagnet benötigt einen elektrischen Strom, um ein Magnetfeld zu erzeugen.

Answer

Ein Elektromagnet erzeugt kein Magnetfeld.

Question 55

Welches der folgenden Geräte nutzt nicht das Prinzip des Magnetismus?

Accepted Answer

Glühbirne

Answer

Lautsprecher

Answer

Generator

Answer

Elektromotor

Question 56

In welcher Maßeinheit wird die magnetische Flussdichte angegeben?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Ampere (A)

Answer

Volt (V)

Answer

Ohm (Ω)

Question 57

Was geschieht, wenn zwei gleichnamige Magnetpole einander angenähert werden?

Accepted Answer

Sie stoßen sich ab.

Answer

Sie drehen sich um 90 Grad.

Answer

Es passiert nichts.

Answer

Sie ziehen sich an.

Question 58

Welche der folgenden Materialien **weisen** ferromagnetische Eigenschaften **auf**?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Kunststoff

Question 59

Welche Einheit wird **zur** Messung der magnetischen Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Newton

Answer

Weber

Answer

Ampere

Question 60

Welche Regel beschreibt die Richtung der Kraft **auf einen stromdurchflossenen** Leiter in einem Magnetfeld?

Accepted Answer

Lorentzkraft-Regel

Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Biot-Savart-Gesetz

Answer

Coulomb-Gesetz

Question 61

Welches Gesetz beschreibt die **Induktionsspannung** in einer Spule?

Accepted Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Lenz'sche Regel

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Coulomb-Gesetz

Question 62

Welche Richtung hat die induzierte Spannung **in** einer Spule, wenn sich ein Magnet **nähert**?

Accepted Answer

So, dass sie **dem**Magnetfeld entgegenwirkt

Answer

Parallel zum Magnetfeld

Answer

So, dass sie **das** Magnetfeld verstärkt

Answer

Senkrecht zum Magnetfeld

Question 63

Welche Einheit hat die Induktivität?

Accepted Answer

Henry

Answer

Tesla

Answer

Farad

Answer

Ohm

Question 64

Welche Aussage über Transformatoren ist **zutreffend**?

Accepted Answer

Sie übertragen elektrische Energie von einem Stromkreis auf einen anderen durch elektromagnetische Induktion

Answer

Sie speichern elektrische Energie