Elektrizitätslehre in der Biophysik: Interaktive Lernquizzes

Question 1

Welche drei elektrischen Größen stehen nach dem Ohmschen Gesetz in einem linearen Zusammenhang?

Accepted Answer

Elektrische Spannung, Stromstärke, Elektrischer Widerstand

Answer

Elektrische Spannung, Elektrischer Widerstand, Magnetische Flussdichte

Answer

Elektrische Feldstärke, Stromdichte, Elektrische Ladung

Answer

Elektrisches Potential, Elektrische Leistung, Elektrischer Strom

Question 2

Was ist das charakteristische Merkmal einer idealen Spannungsquelle?

Accepted Answer

Sie liefert eine konstante Spannung, unabhängig vom Stromfluss.

Answer

Sie liefert einen konstanten Stromfluss, unabhängig von der Spannung.

Answer

Ihre Spannung hängt linear vom Stromfluss ab.

Answer

Ihre Spannung ist immer positiv.

Question 3

Was beschreibt das elektrische Feld?

Accepted Answer

Die Kraft auf eine positive Probeladung

Answer

Die Energie einer elektrischen Ladung

Answer

Die Ladungsdichte im Raum

Answer

Die Spannung zwischen zwei Punkten

Question 4

Welches Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen elektrischer Stromstärke, Spannung und Widerstand in einem Stromkreis?

Accepted Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Lenzsche Regel

Question 5

Welches Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Stromstärke, Spannung und Widerstand in einem Stromkreis?

Accepted Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Faradaysches Gesetz

Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Kirchhoffscher Spannungssatz

Question 6

Welcher physikalische Wert gibt den Widerstand eines Materials gegen den Fluss elektrischer Ladungsträger an?

Accepted Answer

Widerstand

Answer

Leitfähigkeit

Answer

Spannungsabfall

Answer

Stromstärke

Question 7

Welches Gerät wird verwendet, um die Stromstärke in einem Stromkreis zu messen?

Accepted Answer

Amperemeter

Answer

Voltmeter

Answer

Ohmmeter

Answer

Wattmeter

Question 8

Was beschreibt das elektrische Potenzial an einem Punkt im Raum am treffendsten?

Accepted Answer

Die Arbeit, die nötig ist, um eine positive Ladungseinheit vom Unendlichen zu diesem Punkt zu bringen

Answer

Der Abstand zwischen zwei elektrischen Ladungen

Answer

Die elektrische Feldstärke an diesem Punkt

Answer

Die Spannung zwischen diesem Punkt und der Erde

Question 9

Welche Einheit des Internationalen Einheitensystems (SI) wird zur Messung der elektrischen Spannung verwendet?

Accepted Answer

Volt (V)

Answer

Ampere (A)

Answer

Ohm (Ω)

Answer

Watt (W)

Question 10

Was beschreibt die elektrische Spannung?

Accepted Answer

Das Potenzial pro Ladungseinheit

Answer

Die Richtung der elektrischen Kraft

Answer

Die Stromstärke durch einen Leiter

Answer

Den elektrischen Widerstand

Question 11

Welches Gesetz beschreibt die Abhängigkeit der elektrischen Stromstärke von der elektrischen Spannung in einem ohmschen Leiter?

Accepted Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Kirchhoffscher Spannungsmaschensatz

Question 12

Was ist die beste Beschreibung für die elektrische Spannung?

Accepted Answer

Eine skalare Größe, die die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten angibt.

Answer

Eine vektorielle Größe, die die Richtung und Stärke des elektrischen Feldes angibt.

Answer

Eine Größe, die unabhängig von der Verteilung der elektrischen Ladungen ist.

Answer

Eine Größe, die ausschließlich positive Werte annehmen kann.

Question 13

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe mit sowohl einem Betrag als auch einer Richtung?

Accepted Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Spannung

Answer

Elektrischer Strom

Answer

Elektrische Leistung

Question 14

Welcher physikalische Begriff beschreibt die Kraft, die den elektrischen Strom in einem Stromkreis antreibt?

Accepted Answer

Spannung

Answer

Stromstärke

Answer

Widerstand

Answer

Leistung

Question 15

Welche physikalische Wirkung hat ein elektrisches Feld der Stärke E auf eine darin befindliche Ladung q?

Accepted Answer

Die Ladung q erfährt eine Kraft in Richtung des elektrischen Feldes E.

Answer

Die Ladung q erfährt eine Kraft senkrecht zum elektrischen Feld E.

Answer

Die Ladung q erfährt keine Kraft aufgrund des elektrischen Feldes E.

Answer

Die Ladung q bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit im elektrischen Feld E.

Question 16

In einer Spule mit der Induktivität L fließt ein Strom der Stärke I. Wie ändert sich die in der Spule gespeicherte Energie W, wenn der Strom halbiert wird?

Accepted Answer

Die Energie W wird auf ein Viertel (W/4) reduziert.

Answer

Die Energie W wird verdoppelt.

Answer

Die Energie W bleibt unverändert.

Answer

Die Energie W wird auf ein Achtel (W/8) reduziert.

Question 17

Was beschreibt die elektrische Potentialdifferenz am besten?

Accepted Answer

Ein Unterschied in der elektrischen Energie pro Ladungseinheit zwischen zwei Punkten in einem elektrischen Feld

Answer

Ein Maß für die elektrische Energie, die zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis übertragen wird

Answer

Ein Maß für die Stärke des elektrischen Feldes an einem bestimmten Punkt

Answer

Eine Richtung und Stärke des elektrischen Feldes

Question 18

Welche der folgenden Größen ist in der Elektrizitätslehre eine skalare Größe, die nur einen Zahlenwert ohne Richtung hat?

Accepted Answer

Elektrische Ladung

Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Elektrischer Strom

Question 19

Welche Eigenschaft ist ein wesentliches Merkmal elektrischer Felder?

Accepted Answer

Sie sind konservativ.

Answer

Sie entstehen nur durch bewegte elektrische Ladungen.

Answer

Sie verlaufen immer senkrecht zu elektrischen Stromlinien.

Question 20

Welche zwei Größen bestimmen die elektrische Energie in einem Stromkreis?

Accepted Answer

Spannung und Stromstärke

Answer

Spannung und Widerstand

Answer

Stromstärke und Widerstand

Answer

Spannung und Kapazität

Question 21

Welches Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Stromstärke, Spannung und Widerstand in einem einfachen Stromkreis mit einer Spannungsquelle, einem Widerstand und einem Verbraucher?

Accepted Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Newtonsches Gravitationsgesetz

Answer

Coulombsches Gesetz

Question 22

Welches Gerät wandelt elektrische Energie hauptsächlich in mechanische Energie um?

Accepted Answer

Elektromotor

Answer

Kondensator

Answer

Widerstand

Answer

Transistor

Question 23

Welche Aussage beschreibt die Funktion von Ionenkanälen in der Elektrophysiologie am besten?

Accepted Answer

Ionenkanäle sind selektive Poren, die den Durchtritt bestimmter Ionenarten durch die Zellmembran ermöglichen.

Answer

Ionenkanäle sind ständig offene Poren, die Ionen ungehindert durch die Zellmembran passieren lassen.

Answer

Ionenkanäle sind Ionenpumpen, die Ionen aktiv gegen ihren Konzentrationsgradienten über die Zellmembran transportieren.

Answer

Ionenkanäle sind spannungsunabhängige Proteine, die sich öffnen und schließen, um den Ionenfluss zu regulieren.

Question 24

Wie beeinflusst eine Änderung der dielektrischen Konstante eines Materials die Kapazität eines Kondensators?

Accepted Answer

Die Kapazität steigt, da die dielektrische Konstante das elektrische Feld schwächt.

Answer

Die Kapazität sinkt, da die dielektrische Konstante die Permittivität des Materials erhöht.

Answer

Die Kapazität bleibt gleich, da die dielektrische Konstante nur das elektrische Feld beeinflusst.

Question 25

Was ist das elektrische Potential an einem Punkt im Raum und welche Bedeutung hat es in der Elektrostatik?

Accepted Answer

Das elektrische Potential ist eine skalare Größe, die den elektrischen Zustand eines Punktes beschreibt.

Answer

Das elektrische Potential ist ein Vektor, der die Richtung und Stärke der elektrischen Kraft angibt.

Answer

Das elektrische Potential ist eine Konstante, die für alle Punkte im Raum gleich ist.

Answer

Das elektrische Potential hat keine Bedeutung für die Elektrostatik.

Question 26

Wie funktioniert ein einfaches Voltmeter? Beschreibe die grundlegenden Prinzipien, die seiner Konstruktion zugrunde liegen.

Accepted Answer

Ein Voltmeter misst den Spannungsabfall über einem Widerstand, der parallel zu einem Stromkreis geschaltet ist.

Answer

Ein Voltmeter misst den Stromfluss in einem Stromkreis.

Answer

Ein Voltmeter misst den Widerstand in einem Stromkreis.

Answer

Ein Voltmeter misst die Kapazität in einem Stromkreis.

Question 27

Welches Merkmal bestimmt die Richtung des elektrischen Feldes um eine positive Punktladung?

Accepted Answer

Vorzeichen der Ladung

Answer

Abstand zur Ladung

Answer

Größe der Ladung

Answer

Umgebung der Ladung

Question 28

Wie funktioniert ein einfaches Amperemeter? Beschreibe die grundlegenden Prinzipien, die seiner Konstruktion zugrunde liegen.

Accepted Answer

Ein Amperemeter misst den Stromfluss durch ein Magnetfeld, das durch eine Spule geleitet wird, die mit einem beweglichen Zeiger verbunden ist.

Answer

Ein Amperemeter misst die Spannung zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis.

Answer

Ein Amperemeter misst den Widerstand eines elektrischen Bauelements.

Answer

Ein Amperemeter misst die Leistung eines elektrischen Geräts.

Question 29

Wie beeinflussen elektrische Felder elektrochemische Zellen?

Accepted Answer

Elektrische Felder steuern die Geschwindigkeit elektrochemischer Reaktionen.

Answer

Elektrische Felder haben keinen Einfluss auf elektrochemische Reaktionen.

Answer

Elektrische Felder lösen chemische Reaktionen direkt aus.

Question 30

Wie funktioniert ein Oszilloskop und warum ist es in der Medizin wichtig?

Accepted Answer

Ein Oszilloskop zeichnet elektrische Signale auf einem Bildschirm auf, der ihre zeitlichen Änderungen anzeigt.

Answer

Ein Oszilloskop misst nur die Spannung eines Signals.

Answer

Ein Oszilloskop kann nur Niederfrequenzsignale analysieren.

Answer

Oszilloskope werden in der Medizin nur zur Analyse von Herzaktivität eingesetzt.

Question 31

Wie trägt die elektrische Leitfähigkeit zur Funktionsweise von Nervenzellen bei und beeinflusst die Übertragung elektrischer Impulse?

Accepted Answer

Die hohe Leitfähigkeit der Zellmembran ermöglicht den schnellen Ionentransport.

Answer

Die Leitfähigkeit ist für die Erzeugung von Aktionspotenzialen unerheblich.

Answer

Die Leitfähigkeit beeinflusst nur die Geschwindigkeit, nicht die Richtung der Impulsübertragung.

Answer

Die Leitfähigkeit ist nur in myelinisierten Nervenfasern relevant.

Question 32

Wie trägt die elektrische Leitfähigkeit zur Signalübertragung in Nervenzellen bei?

Accepted Answer

Sie ermöglicht den schnellen Ionentransport und überträgt so die Membranpotenzialänderung.

Answer

Sie wandelt chemische Signale in elektrische um.

Answer

Sie verhindert den Verlust elektrischer Ladung.

Question 33

Welche der folgenden SI-Einheiten wird zur Messung der elektrischen Spannung verwendet?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ampere

Answer

Ohm

Answer

Coulomb

Question 34

Welche Schaltungsart weist den höchsten Gesamtwiderstand auf?

Accepted Answer

Reihenschaltung

Answer

Parallelschaltung

Answer

Gemischte Schaltung

Question 35

Beschreiben Sie das Funktionsprinzip der drahtlosen Energieübertragung und nennen Sie Beispiele für ihre Anwendung.

Accepted Answer

Die drahtlose Energieübertragung nutzt elektromagnetische Induktion, um Energie kontaktlos zu übertragen.

Answer

Die drahtlose Energieübertragung verwendet Hochfrequenzwellen, um Energie über Leitungen zu übertragen.

Answer

Die drahtlose Energieübertragung basiert auf Supraleitung und ermöglicht verlustfreie Energieübertragung.

Question 36

Ein elektrisches Feld ist definiert als:

Accepted Answer

Ein Bereich im Raum, in dem eine elektrische Ladung eine Kraft auf andere Ladungen ausübt

Answer

Eine Zone mit hoher Konzentration von Elektronen

Answer

Ein Fluss elektrischer Ladung

Answer

Eine Region mit erhöhter Temperatur

Question 37

Die Einheit des elektrischen Potenzials ist:

Accepted Answer

Volt (V)

Answer

Ampere (A)

Answer

Ohm (Ω)

Answer

Watt (W)

Question 38

Ein Kondensator speichert elektrische Ladung durch:

Accepted Answer

Trennung entgegengesetzt geladener Platten

Answer

Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen Platten

Answer

Erhöhung des elektrischen Potenzials zwischen Platten

Answer

Reduzierung des elektrischen Widerstands zwischen Platten

Question 39

Die Richtung der elektrischen Kraft auf eine positive Ladung in einem elektrischen Feld ist:

Accepted Answer

In Richtung des elektrischen Feldes

Answer

Entgegen dem elektrischen Feld

Answer

Senkrecht zum elektrischen Feld

Answer

Die Kraft ist null

Question 40

Ein Dielektrikum ist ein Material, das:

Accepted Answer

Das elektrische Feld schwächt

Answer

Den Stromfluss leicht leitet

Answer

Den Stromfluss stark behindert

Answer

Das elektrische Feld verstärkt

Question 41

Nennen Sie die SI-Einheit der elektrischen Spannung.

Accepted Answer

Volt

Answer

Coulomb

Answer

Ohm

Answer

Ampere

Question 42

Welche Art von Schaltung bietet nur einen Pfad für den Stromfluss?

Accepted Answer

Serienschaltung

Answer

Parallelschaltung

Answer

Brückenschaltung

Answer

Sternschaltung

Question 43

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt das Potenzial einer Punktladung?

Accepted Answer

V = k * q / r

Answer

V = q / k * r

Answer

V = k * q * r

Answer

V = k / q * r

Question 44

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Beziehung zwischen elektrischem Strom und Spannung korrekt?

Accepted Answer

Strom ist direkt proportional zur Spannung

Answer

Strom ist indirekt proportional zur Spannung

Answer

Strom ist unabhängig von der Spannung

Answer

Strom ist quadratisch proportional zur Spannung

Question 45

Nennen Sie den Zweck eines Transformators.

Accepted Answer

Spannungsänderung in Wechselstromkreisen

Answer

Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom

Answer

Speicherung elektrischer Energie

Question 46

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe in der Elektrizitätslehre?

Accepted Answer

Elektrisches Feld

Answer

Elektrische Ladung

Answer

Elektrischer Strom

Answer

Elektrische Spannung

Question 47

Formulieren Sie das Kirchhoff'sche Spannungsgesetz.

Accepted Answer

Die Summe der Spannungsabfälle in einem geschlossenen Stromkreis ist Null

Answer

Die Summe der Spannungen in einem geschlossenen Stromkreis ist gleich der Summe der Widerstände

Answer

Die Summe der Ströme in einem geschlossenen Stromkreis ist Null

Question 48

Welche Aussage über elektrische Felder ist korrekt?

Accepted Answer

Elektrische Felder sind Vektorfelder, die eine Kraft auf geladene Teilchen ausüben.

Answer

Elektrische Felder existieren nur in der Nähe von Leitern.

Answer

Elektrische Felder können nur durch magnetische Felder erzeugt werden.

Answer

Elektrische Felder sind Skalarfelder und haben nur eine Größe.

Question 49

Welche Einheit wird zur Messung der elektrischen Stromstärke verwendet?

Accepted Answer

Ampere (A)

Answer

Farad (F)

Answer

Ohm (Ω)

Answer

Volt (V)

Question 50

Welche Faktoren beeinflussen den Widerstand eines Drahtes?

Accepted Answer

Länge, Querschnittsfläche und Material

Answer

Nur Länge und Material

Answer

Nur Querschnittsfläche und Material

Answer

Nur Länge und Querschnittsfläche

Question 51

In welcher Anwendung wird Induktivität genutzt?

Accepted Answer

Transformator

Answer

Diode

Answer

Kondensator

Answer

Widerstand

Question 52

Was ist der Zweck eines Gleichrichters?

Accepted Answer

Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom

Answer

Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom

Answer

Erhöhung der Spannung eines Wechselstromkreises

Answer

Verringerung der Spannung eines Gleichstromkreises

Question 53

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Elektrisches Feld

Answer

Elektrische Ladung

Answer

Elektrischer Strom

Answer

Elektrische Spannung

Question 54

Die SI-Einheit der elektrischen Spannung ist:

Accepted Answer

Volt (V)

Answer

Watt (W)

Answer

Ohm (Ω)

Answer

Ampere (A)

Question 55

Welche Aussage zum elektrischen Widerstand ist korrekt?

Accepted Answer

Er beschreibt den Widerstand eines Materials gegen den Stromfluss und ist abhängig von Länge, Querschnittsfläche und Material.

Answer

Er ist direkt proportional zur Länge des Leiters

Answer

Er ist vom Querschnitt des Leiters abhängig

Question 56

Welche Schaltungsart besitzt den höchsten Gesamtwiderstand?

Accepted Answer

Serienschaltung

Answer

Mischschaltung

Answer

Brückenschaltung

Answer

Parallelschaltung

Question 57

Welche Eigenschaft ist typisch für Supraleiter?

Accepted Answer

Verschwindender elektrischer Widerstand unterhalb einer kritischen Temperatur

Answer

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Answer

Positive Temperaturkoeffizienten

Answer

Hohe magnetische Permeabilität

Question 58

Welches Material ist ein elektrischer Isolator?

Accepted Answer

Kunststoff

Answer

Metall

Answer

Kohle

Answer

Salzwasser

Question 59

Welche Einheit misst die elektrische Spannung?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ampere

Answer

Ohm

Answer

Coulomb

Question 60

Welche Größe ist eine intensive Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Masse

Answer

Volumen

Answer

Energie

Question 61

Was beschreibt das Coulombsche Gesetz?

Accepted Answer

Die elektrostatische Kraft zwischen zwei punktförmigen elektrischen Ladungen.

Answer

Die elektrische Spannung zwischen zwei Punkten.

Answer

Die Bewegung geladener Teilchen in einem Magnetfeld.

Question 62

Welches der folgenden Geräte wird zur Messung elektrischer Ströme verwendet?

Accepted Answer

Amperemeter

Answer

Wattmeter (misst elektrische Leistung)

Answer

Voltmeter (misst Spannung)

Answer

Ohmmeter (misst elektrischen Widerstand)

Question 63

Welche der folgenden Aussagen über Kondensatoren ist korrekt?

Accepted Answer

Sie speichern elektrische Ladung zwischen zwei elektrisch leitfähigen Platten.

Answer

Sie leiten elektrischen Strom.

Answer

Sie bestehen aus nur einer leitfähigen Platte.

Answer

Sie sind ausschließlich aus Metall gefertigt.

Question 64

Nenne eine medizinische Anwendung, die auf der Elektrizitätslehre beruht.

Accepted Answer

Elektrokardiographie (EKG)

Answer

Verdauung

Answer

Photosynthese

Answer

Zellteilung