Elektrodynamik lernen: Online-Quizze und Übungen für Klasse 13

Question 1

Eine Punktladung von 1 μC befindet sich im Vakuum. Wie groß ist das elektrische Feld in einem Abstand von 1 cm von der Ladung? Geben Sie die Einheit des Feldes an.

Accepted Answer

9 · 10^9 N/C

Answer

9 · 10^9 N/m²

Answer

9 · 10^9 N

Answer

9 · 10^9 V

Question 2

Ein hohler Metallkäfig (Faraday-Käfig) wird in ein elektrisches Feld gebracht. Erklären Sie ausführlich, warum das elektrische Feld innerhalb des Käfigs Null ist.

Accepted Answer

Die freien Ladungsträger im Metall werden durch das elektrische Feld verschoben und bilden eine entgegengesetzte Ladungsverteilung auf der Innenseite des Käfigs.

Answer

Der Faraday-Käfig reflektiert das elektrische Feld.

Answer

Das elektrische Feld entweicht durch die Löcher im Käfig.

Answer

Das elektrische Feld geht durch den Käfig hindurch.

Question 3

In einem Stromkreis fließt Strom. Wie verändert sich die Gesamtladung im Stromkreis über die Zeit?

Accepted Answer

Die Ladung bleibt gleich.

Answer

Die Ladung nimmt ab.

Answer

Die Ladung nimmt zu.

Question 4

Erläutern Sie, wie man mithilfe der Maxwellschen Gleichung für die Durchflutung die Induktivität einer Spule berechnen kann.

Accepted Answer

Integrieren Sie die Durchflutung über die gesamte Länge der Spule und dividieren Sie das Ergebnis durch den Strom in der Spule.

Answer

Multiplizieren Sie die Durchflutung mit dem Strom in der Spule.

Answer

Subtrahieren Sie den Strom in der Spule von der Durchflutung.

Question 5

Ein gerader Leiter führt den Strom I und erzeugt ein Magnetfeld. Welcher Kraft ist ein zweiter paralleler Leiter mit dem Strom I2 ausgesetzt, der sich in einem Abstand d vom ersten Leiter befindet?

Accepted Answer

Abstoßungskraft, da sich die Ströme in die gleiche Richtung bewegen

Answer

Anziehungskraft, da sich die Ströme in entgegengesetzter Richtung bewegen

Answer

Keine Kraft, da die Leiter parallel sind

Question 6

Wie unterscheiden sich Ausbreitungsgeschwindigkeit und Dämpfung elektromagnetischer Wellen in einem leitenden und einem nichtleitenden Medium?

Accepted Answer

In einem leitenden Medium ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit geringer und die Dämpfung höher.

Answer

In einem leitenden Medium ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit höher und die Dämpfung geringer.

Answer

In einem leitenden Medium ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit gleich und die Dämpfung höher.

Answer

In einem leitenden Medium ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit höher und die Dämpfung gleich.

Question 7

Definieren Sie das magnetische Moment und erläutern Sie, wie es das Verhalten von Atomen und Molekülen in Magnetfeldern beeinflusst.

Accepted Answer

Das magnetische Moment ist ein Vektor, der die Richtung und Stärke des von einer bewegten Ladung erzeugten magnetischen Feldes beschreibt.

Answer

Das magnetische Moment ist eine skalare Größe, die die Stärke der magnetischen Wirkung eines Stromkreises angibt.

Answer

Das magnetische Moment ist ein skalares Produkt aus Strom und Fläche.

Question 8

Beschreibe das magnetische Verhalten eines ferromagnetischen Materials anhand eines qualitativen B-H-Diagramms. Erläutere dabei die Bedeutung der Hystereseschleife.

Accepted Answer

Die Hystereseschleife zeigt den Zusammenhang zwischen magnetischer Flussdichte und Feldstärke und spiegelt die magnetische Vorgeschichte des Materials wider.

Accepted Answer

Die Fläche innerhalb der Hystereseschleife entspricht der Energie, die beim Magnetisieren und Entmagnetisieren des Materials aufgewendet wird.

Answer

Die Hystereseschleife ist ein Maß für die magnetische Durchlässigkeit des Materials.

Answer

Die Hystereseschleife ist nur für diamagnetische Materialien relevant.

Question 9

Welche physikalische Größe wird durch elektromagnetische Induktion in einer Leiterschleife verändert?

Accepted Answer

Elektrische Spannung (EMK)

Answer

Elektrischer Strom

Answer

Magnetischer Fluss

Question 10

Welches Gesetz beschreibt die elektrische Anziehungskraft zwischen zwei Ladungen?

Accepted Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Newtonsches Gravitationsgesetz

Question 11

Welche Einheit hat die elektrische Feldstärke?

Accepted Answer

Volt pro Meter

Answer

Ampere pro Meter

Answer

Coulomb pro Meter

Answer

Ohm pro Meter

Question 12

Welche Formel beschreibt die magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter?

Accepted Answer

F = B * I * l

Answer

F = q * E

Answer

F = m * g

Answer

F = k * q1 * q2 / r^2

Question 13

Welche Aussage zur elektromagnetischen Induktion ist korrekt?

Accepted Answer

Induktion erzeugt eine elektrische Spannung.

Answer

Induktion erzeugt einen elektrischen Strom.

Answer

Induktion erzeugt eine magnetische Spannung.

Answer

Induktion erzeugt einen magnetischen Strom.

Question 14

Wie lautet die Formel zur Berechnung der elektrischen Energie?

Accepted Answer

E = U * I

Answer

E = P * t

Answer

E = 0,5 * C * U^2

Answer

E = F * s

Question 15

Welche der folgenden Größen ist eine Basisgröße des Internationalen Einheitensystems (SI)?

Accepted Answer

Elektrische Ladung

Answer

Elektrische Spannung

Answer

Elektrischer Strom

Answer

Magnetische Flussdichte

Question 16

Das Coulomb'sche Gesetz beschreibt die Wechselwirkung zwischen:

Accepted Answer

Zwei elektrischen Ladungen

Answer

Einem elektrischen Feld und einer elektrischen Ladung

Answer

Einem magnetischen Feld und einer elektrischen Ladung

Answer

Zwei magnetischen Dipolen

Question 17

Welche der folgenden Gleichungen repräsentiert das Ohm'sche Gesetz?

Accepted Answer

U = R * I

Answer

I = U * R

Answer

R = U / I

Answer

U = I / R

Question 18

Die Induktionskraft wirkt auf:

Accepted Answer

Einen bewegten elektrischen Leiter in einem Magnetfeld

Answer

Einen bewegten Magneten in einem elektrischen Feld

Answer

Einen ruhenden elektrischen Leiter in einem Magnetfeld

Answer

Einen ruhenden Magneten in einem elektrischen Feld

Question 19

Welche Einheit ist die SI-Einheit der magnetischen Flussdichte?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Weber

Answer

Ampere

Answer

Volt

Question 20

Die Lenz'sche Regel besagt, dass die induzierte Spannung in einer Spule:

Accepted Answer

Der Änderung des Magnetflusses entgegenwirkt

Answer

Der Änderung des Magnetflusses folgt

Answer

Proportional zur Änderung des Magnetflusses ist

Answer

Umgekehrt proportional zur Änderung des Magnetflusses ist

Question 21

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Lorentzkraft auf eine elektrische Ladung in einem Magnetfeld?

Accepted Answer

F = q * v * B

Answer

F = q * B / v

Answer

F = v * B / q

Answer

F = B * q / v

Question 22

Die Maxwell'schen Gleichungen beschreiben:

Accepted Answer

Die Elektrodynamik vollständig

Answer

Die Elektrostatik vollständig

Answer

Die Magnetostatik vollständig

Answer

Die Thermodynamik vollständig

Question 23

Die Dielektrizitätskonstante eines Materials gibt an:

Accepted Answer

Seine Fähigkeit, ein elektrisches Feld zu speichern

Answer

Seine Fähigkeit, elektrischen Strom zu leiten

Answer

Seine Fähigkeit, magnetisch zu werden

Answer

Seine Fähigkeit, Wärme zu leiten

Question 24

Welche Kraft beschreibt die Gesamtwirkung von elektrischem und magnetischem Feld auf eine bewegte Ladung?

Accepted Answer

Lorentz-Kraft

Answer

Coulomb-Kraft

Answer

Magnetische Kraft

Answer

Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld

Question 25

Welche elektrischen Eigenschaften unterscheiden Isolatoren, Halbleiter und Leiter und welche Rolle spielen sie in elektronischen Schaltungen?

Accepted Answer

Isolatoren: geringe Leitfähigkeit, Verwendung in Kondensatoren

Accepted Answer

Halbleiter: mittlere Leitfähigkeit, zwischen Isolatoren und Leitern

Accepted Answer

Leiter: hohe Leitfähigkeit, Verwendung in Widerständen

Question 26

Wie funktionieren supraleitende Magneten und wo werden sie eingesetzt?

Accepted Answer

Elektrische Ströme fließen durch supraleitende Materialien und erzeugen starke Magnetfelder.

Answer

Supraleitende Magneten nutzen permanente Magnete.

Answer

Supraleitende Magneten werden nur in der Medizin eingesetzt.

Answer

Supraleitende Magneten erzeugen schwächere Magnetfelder als herkömmliche Magnete.

Question 27

Welche der folgenden Größen ist eine skalare Größe und keine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Elektrische Spannung

Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Elektrische Stromstärke

Answer

Magnetische Flussdichte

Question 28

Welcher der folgenden Stoffe ist bei einer Temperatur unterhalb von -39 °C ein Supraleiter?

Accepted Answer

Quecksilber

Answer

Kupfer

Answer

Eisen

Answer

Wasser

Question 29

Welche Einheit wird zur Messung der elektrischen Spannung verwendet?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ampere

Answer

Coulomb

Answer

Ohm

Question 30

In welche Richtung wirkt die Lorentzkraft auf eine positive Ladung, die sich senkrecht zu einem Magnetfeld bewegt?

Accepted Answer

Senkrecht zur Bewegungsrichtung und zum Magnetfeld

Answer

Parallel zur Bewegungsrichtung und zum Magnetfeld

Answer

Entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung und zum Magnetfeld

Answer

Gleich zur Bewegungsrichtung und zum Magnetfeld

Question 31

Welche Energie wird in einem Kondensator mit der Kapazität C gespeichert, der auf die Spannung U geladen wurde?

Accepted Answer

C * U²

Answer

C * U

Answer

U² / C

Answer

C / U

Question 32

Was beschreibt die folgende Aussage: 'Die Eigenschaft von Materialien, Felder zu erzeugen und mit anderen magnetischen Materialien zu wechselwirken'?

Accepted Answer

Magnetismus

Answer

Elektrizität

Answer

Thermik

Answer

Optik

Question 33

Welche physikalische Größe wird in einem Transformator umgewandelt?

Accepted Answer

Spannung und Stromstärke

Answer

Leistung und Spannung

Answer

Frequenz und Spannung

Answer

Widerstand und Spannung

Question 34

Welche Anwendung nutzt den elektromagnetischen Effekt?

Accepted Answer

Elektromotor

Answer

Glühbirne

Answer

Solarzelle

Answer

Batterie

Question 35

Ein Kondensator mit der Kapazität C wird an eine Spannungsquelle mit der Spannung U angeschlossen. Welche der folgenden Größen ändert sich **nicht**?

Accepted Answer

Der **Spannungsabfall** am Kondensator

Answer

Die Ladung auf den Kondensatorplatten

Answer

Die elektrische Feldstärke zwischen den Platten

Answer

Die gespeicherte Energie im Kondensator

Question 36

Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld. Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Richtung des Magnetfeldes **korrekt**?

Accepted Answer

Nach der **Rechten-Hand-Regel**

Answer

Nach der Linken-Hand-Regel

Answer

Senkrecht zum Stromfluss

Answer

Parallel zum Stromfluss

Question 37

Welche der folgenden Größen ist **keine** SI-Einheit?

Accepted Answer

Oersted

Answer

Ampere

Answer

Tesla

Answer

Coulomb

Question 38

Welche der folgenden Materialien ist ein **ferromagnetischer** Werkstoff?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Answer

Kunststoff

Question 39

Welche Größe ist eine SI-Basiseinheit für die Beschreibung elektrischer Vorgänge?

Accepted Answer

Elektrische Stromstärke

Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Spannung

Answer

Elektrische Feldstärke

Question 40

Welche Formel beschreibt das Gesetz von Ampère?

Accepted Answer

∮ B · dl = μ₀ · I

Answer

∮ B · dl = μ₀ · I / L

Answer

∮ B · dl = I / μ₀

Answer

∮ B · dl = L / I

Question 41

Wie berechnet sich die elektrische Feldstärke E?

Accepted Answer

E = F / q

Answer

E = q / F

Answer

E = F * q

Answer

E = q * F

Question 42

Wie berechnet sich die Kapazität C eines Kondensators?

Accepted Answer

C = Q / U

Answer

C = U / Q

Answer

C = Q * U

Answer

C = U * Q

Question 43

Welche der folgenden Aussagen zur Elektrodynamik ist korrekt?

Accepted Answer

Elektrische Felder üben Kräfte auf geladene Teilchen aus und magnetische Felder beeinflussen die Bewegung geladener Teilchen.

Answer

Magnetische Felder beeinflussen nur stromdurchflossene Leiter.

Answer

Eine Induktionsspannung entsteht nur in Leitern.

Question 44

Welche Größe in der Elektrodynamik ist eine skalare Größe?

Accepted Answer

Elektrisches Potenzial

Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Magnetische Flussdichte

Question 45

Welche Formel beschreibt den Zusammenhang zwischen Stromstärke, Spannung und Widerstand in einem ohmschen Leiter?

Accepted Answer

U = R * I

Answer

I / U = R

Answer

U * I = R

Answer

I = R * U

Question 46

Wie lautet das Lenzsche Gesetz?

Accepted Answer

Die induzierte Spannung wirkt der Ursache ihrer Entstehung entgegen.

Answer

Die Richtung der induzierten Spannung ist parallel zur Richtung der Stromänderung.

Answer

Der Betrag der induzierten Spannung ist proportional zur Zeitrate der Stromänderung.

Question 47

Welche Einheit hat die elektrische Leistung?

Accepted Answer

Watt

Answer

Volt

Answer

Tesla

Answer

Ampere

Question 48

Welche Schaltung weist die höchste Induktivität auf?

Accepted Answer

Spule mit Eisenkern

Answer

Parallelschaltung mehrerer Spulen

Answer

Reihenschaltung mehrerer Spulen

Answer

Spule ohne Kern

Question 49

Welche Aussage zur Dielektrizitätskonstante ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt das Verhältnis der Kapazität eines Kondensators mit Dielektrikum zur Kapazität ohne Dielektrikum an.

Answer

Sie ist immer größer als 1.

Question 50

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Wirkung eines elektrischen Feldes auf Ladungsträger?

Accepted Answer

Es übt Kräfte auf geladene Teilchen aus

Answer

Es existiert nur in der Nähe von Magneten

Answer

Es kann nicht gemessen werden

Question 51

Welche physikalische Größe ist eine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Elektrisches Potenzial

Answer

Elektrische Ladung

Question 52

Wie lautet die SI-Einheit der elektrischen Feldstärke?

Accepted Answer

Volt pro Meter (V/m)

Answer

Newton pro Coulomb (N/C)

Answer

Coulomb pro Quadratmeter (C/m²)

Answer

Farad pro Meter (F/m)

Question 53

Welche Aussage trifft auf magnetische Felder zu?

Accepted Answer

Sie üben Kräfte auf bewegte Ladungsträger aus

Answer

Sie existieren ausschließlich in der Nähe elektrischer Ströme

Answer

Sie können nicht gemessen werden

Question 54

Was ist die SI-Einheit der magnetischen Flussdichte?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Weber pro Quadratmeter (Wb/m²)

Answer

Ampere pro Meter (A/m)

Question 55

Was besagt das Faradaysche Induktionsgesetz?

Accepted Answer

Die in einem Leiter induzierte elektromotorische Kraft (EMK) ist proportional zur zeitlichen Änderung des von ihm umschlossenen magnetischen Flusses

Answer

Die magnetische Flussdichte ist proportional zur Stromstärke im Leiter

Question 56

Welche Anwendung basiert auf dem Faradayschen Induktionsgesetz?

Accepted Answer

Transformator

Answer

Widerstand

Answer

Kondensator

Question 57

Was ist die Bedeutung der Maxwell-Gleichungen?

Accepted Answer

Sie beschreiben das Verhalten elektrischer und magnetischer Felder in einem einheitlichen Rahmen

Answer

Sie wurden von Albert Einstein entwickelt

Answer

Sie gelten nur für statische Felder

Question 58

Welche Aussage über elektrische Felder ist korrekt?

Accepted Answer

Elektrische Felder sind konservativ.

Answer

Elektrische Felder können nur durch ruhende Ladungen erzeugt werden.

Answer

Elektrische Felder sind Wirbelfelder.

Question 59

Was beschreibt die Lorentzkraft?

Accepted Answer

Die Kraft auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld.

Answer

Die Kraft zwischen zwei bewegten Ladungen.

Answer

Die Kraft auf eine ruhende Ladung in einem elektrischen Feld.

Question 60

Welche Einheit beschreibt den magnetischen Fluss?

Accepted Answer

Weber (Wb)

Answer

Newton (N)

Answer

Farad (F)

Answer

Ampere (A)

Question 61

Was beschreibt das Induktionsgesetz?

Accepted Answer

Eine Änderung des magnetischen Flusses durch eine Spule induziert eine Spannung in der Spule.

Answer

Eine Änderung der elektrischen Ladung durch einen Leiter induziert eine Spannung im Leiter.

Answer

Eine Änderung des Stroms durch einen Kondensator induziert eine Spannung im Kondensator.

Question 62

Welche der folgenden Aussagen über Transformatoren ist richtig?

Accepted Answer

Transformatoren können Spannungen und Ströme verändern.

Answer

Transformatoren können nur Spannungen verändern.

Answer

Transformatoren können nur Ströme verändern.

Question 63

Welche Aussage über Supraleiter ist korrekt?

Accepted Answer

Supraleiter haben keinen elektrischen Widerstand.

Answer

Supraleiter haben einen hohen elektrischen Widerstand.

Answer

Supraleiter sind bei allen Temperaturen supraleitend.

Question 64

Was beschreibt die Hall-Spannung?

Accepted Answer

Die Spannung senkrecht zum Stromfluss in einem Leiter in einem Magnetfeld.

Answer

Die Spannung parallel zum Stromfluss in einem Leiter in einem Magnetfeld.

Answer

Die Spannung in einem Leiter aufgrund eines elektrischen Stroms.