Elektrodynamik I Quizfragen: Teste dein Wissen

Question 1

Welche Aussage über das elektrische Feld in einem Plattenkondensator mit homogenem Feld ist korrekt?

Accepted Answer

Die Feldstärke ist proportional zur Spannung zwischen den Platten.

Accepted Answer

Die Feldlinien verlaufen senkrecht zu den Platten.

Answer

Die Feldstärke ist proportional zum Abstand zwischen den Platten.

Answer

Das elektrische Feld außerhalb der Platten ist null.

Question 2

Welche Aussage beschreibt die in einer Spule induzierte Spannung gemäß dem Induktionsgesetz von Faraday korrekt?

Accepted Answer

Sie ist proportional zur Änderungsrate des magnetischen Flusses durch die Spule.

Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur Stärke des Magnetfeldes um die Spule.

Answer

Sie ist proportional zur Fläche der Spule.

Answer

Sie kann nur in ferromagnetischen Materialien induziert werden.

Question 3

Eine positive Punktladung q bewegt sich mit der Geschwindigkeit v in einem elektrischen Feld E und einem Magnetfeld B. Welche Kraft wirkt auf die Ladung aufgrund des Magnetfeldes?

Accepted Answer

Kraft senkrecht zu v und zum Magnetfeld

Answer

Keine Kraft

Answer

Kraft parallel zur Geschwindigkeit v

Answer

Kraft antiparallel zur Geschwindigkeit v

Question 4

Welches Gesetz beschreibt die magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter der Länge l im Magnetfeld B?

Accepted Answer

F = I * l * B * sin(α)

Answer

F = q * v * B

Answer

F = m * g * B

Answer

F = k * q1 * q2 / r²

Question 5

Wie lässt sich das Magnetfeld einer kreisförmigen Stromschleife am besten beschreiben?

Accepted Answer

Das Magnetfeld ist ein Dipolfeld mit einem Pol innerhalb und einem Pol außerhalb der Schleife.

Answer

Das Magnetfeld ist innerhalb der Schleife stärker als außerhalb und zeigt in Stromrichtung.

Answer

Die Stärke des Magnetfelds nimmt proportional zum Abstand von der Schleife zu.

Answer

Das Magnetfeld ist homogen, d. h. Stärke und Richtung sind an allen Punkten gleich.

Question 6

Welche Eigenschaften treffen auf elektrische Felder zu?

Accepted Answer

Elektrische Felder können Materie durchdringen.

Accepted Answer

Elektrische Felder sind konservativ.

Accepted Answer

Elektrische Felder wirken nur auf geladene Körper.

Answer

Elektrische Felder sind immer radial.

Question 7

Was beschreibt die elektromagnetische Induktion korrekt?

Accepted Answer

Elektrische Spannung wird induziert, wenn sich der magnetische Fluss ändert.

Answer

Elektrischer Strom fließt, wenn sich der elektrische Fluss ändert.

Answer

Magnetfeld wird induziert, wenn sich der elektrische Fluss ändert.

Answer

Elektrische Spannung wird induziert, wenn sich der elektrische Strom ändert.

Question 8

Welche der folgenden Größen gehört **nicht** zu den sieben SI-Basiseinheiten?

Accepted Answer

Newton

Answer

Kilogramm

Answer

Sekunde

Answer

Ampere

Question 9

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

Accepted Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Induktionsgesetz

Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Gravitationsgesetz

Question 10

In einem homogenen elektrischen Feld wirkt auf eine Ladung eine Kraft. Wie ist die Richtung und der Betrag dieser Kraft?

Accepted Answer

Die Kraft ist parallel zum elektrischen Feld und proportional zur Ladung.

Answer

Die Kraft ist senkrecht zum elektrischen Feld und proportional zur Ladung.

Answer

Die Kraft ist proportional zum Quadrat der Ladung und parallel zum elektrischen Feld.

Answer

Die Kraft ist senkrecht zum elektrischen Feld und proportional zum Quadrat der Ladung.

Question 11

Was beschreibt die elektrische Feldstärke E an einem bestimmten Punkt?

Accepted Answer

Die elektrische Kraft, die an diesem Punkt auf eine positive Probeladung wirkt

Answer

Die elektrische Energie, die an diesem Punkt gespeichert ist

Answer

Die elektrische Spannung, die an diesem Punkt anliegt

Answer

Die elektrische Ladung, die an diesem Punkt vorhanden ist

Question 12

Welches Gesetz beschreibt die Kraftwirkung zwischen zwei punktförmigen, elektrisch geladenen Teilchen?

Accepted Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Newtonsches Gravitationsgesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Ampèresches Gesetz

Question 13

Welche der folgenden Aussagen trifft auf elektrische Felder zu?

Accepted Answer

Elektrische Felder sind Vektorfelder, das heißt, sie haben sowohl eine Größe als auch eine Richtung.

Answer

Elektrische Felder sind immer konservativ.

Answer

Elektrische Felder sind immer radial, das heißt, sie zeigen von einer Ladung weg.

Question 14

Welche Aussage zur magnetischen Flussdichte **B** in einem stromdurchflossenen Leiter ist richtig?

Accepted Answer

Die magnetische Flussdichte ist ein Vektorfeld, das von Stromstärke und Stromrichtung abhängt.

Answer

Die magnetische Flussdichte ist ein Skalar, der nur von der Stromstärke abhängt.

Answer

Die magnetische Flussdichte hängt von der elektrischen Feldstärke ab.

Answer

Die magnetische Flussdichte hängt von der Spannung ab.

Question 15

Wie verläuft das Magnetfeld um einen geraden, stromdurchflossenen Leiter?

Accepted Answer

In konzentrischen Kreisen, die Richtung wird durch die Rechte-Hand-Regel bestimmt.

Answer

In geraden Linien parallel zum Stromfluss.

Answer

Es hat keine bestimmte Richtung.

Question 16

Wie lautet der Zusammenhang zwischen magnetischer Induktion und Magnetfeld gemäß dem Faradayschen Gesetz?

Accepted Answer

Die magnetische Induktion ist proportional zur zeitlichen Änderung des Magnetflusses durch eine Fläche.

Answer

Die magnetische Induktion ist umgekehrt proportional zur Stärke des Magnetfelds.

Answer

Die magnetische Induktion ist unabhängig von der Richtung des Magnetfelds.

Question 17

Was beschreibt die elektrische Suszeptibilität ($chi$) in Bezug auf die Polarisation von Materialien in einem elektrischen Feld?

Accepted Answer

$chi$ ist eine Materialeigenschaft, die angibt, wie leicht sich das Material polarisieren lässt.

Answer

$chi$ misst die Fähigkeit eines Materials, ein elektrisches Feld zu erzeugen.

Answer

$chi$ gilt nur für ferroelektrische Materialien.

Question 18

Wie wird die Permittivität eines dielektrischen Materials experimentell bestimmt?

Accepted Answer

Ein Dielektrikum wird zwischen die Platten eines Kondensators eingefügt, wodurch sich seine Kapazität ändert.

Answer

Ein elektrisches Feld wird angelegt und die Verschiebung der Ladungsträger gemessen.

Answer

Die Permittivität wird aus Dichte und Brechungsindex geschätzt.

Answer

Das Dielektrikum wird in einem Stromkreis geladen und entladen, und die Zeitkonstante gemessen.

Question 19

Welche Aussage beschreibt eine grundlegende Eigenschaft des elektrostatischen Feldes?

Accepted Answer

Das elektrostatische Feld ist ein Quellenfeld.

Accepted Answer

Die Stärke des elektrostatischen Feldes nimmt mit wachsendem Abstand zur Ladung ab.

Answer

Das elektrostatische Feld entsteht durch bewegte Ladungen.

Answer

Die Feldlinien des elektrostatischen Feldes sind immer gerade.

Question 20

Erläutern Sie die Rolle der Spuleninduktivität bei der Bestimmung der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung in einer Spule, die an eine sinusförmige Wechselspannung angeschlossen ist.

Accepted Answer

Die Spuleninduktivität bewirkt eine Phasenverschiebung von 90° zwischen Strom und Spannung, wobei der Strom der Spannung nacheilt.

Answer

Die Spuleninduktivität bewirkt keine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung.

Answer

Die Spuleninduktivität erhöht den Strom in der Schaltung.

Question 21

Wie trägt die Elektrodynamik I zur Funktionsweise und Weiterentwicklung von Smartphones bei?

Accepted Answer

Induktion ermöglicht drahtlose Energieübertragung und das Aufladen von Akkus.

Answer

Elektrostatik ist für die Erzeugung von Reibungselektrizität wichtig.

Answer

Magnetostatik beschreibt statische Magnetfelder, die für Smartphones nicht entscheidend sind.

Answer

Maxwell-Gleichungen sind grundlegende Gleichungen der Elektrodynamik, werden aber nicht direkt in Smartphones eingesetzt.

Question 22

In welcher Einheit wird die magnetische Flussdichte angegeben?

Accepted Answer

T

Answer

V/m

Answer

N/C

Answer

Wb

Question 23

Wie lautet die Formel für die Coulomb-Kraft zwischen zwei Ladungen?

Accepted Answer

$F = rac{1}{4pi varepsilon_0} rac{q_1 q_2}{r^2}$

Answer

$F = rac{1}{4pi varepsilon_0} rac{q_1 q_2}{r}$

Answer

$F = rac{1}{4pi varepsilon_0} rac{q_1 q_2}{r^3}$

Answer

$F = rac{1}{4pi varepsilon_0} q_1 q_2 r^2$

Question 24

Wie lautet die Formel für die magnetische Kraft auf eine bewegte Ladung?

Accepted Answer

$F = qoverrightarrow{B} 	imes overrightarrow{v}$

Answer

$F = q(overrightarrow{E} + overrightarrow{v} 	imes overrightarrow{B})$

Answer

$F = qoverrightarrow{E} 	imes overrightarrow{B}$

Answer

$F = qoverrightarrow{v} 	imes overrightarrow{E}$

Question 25

Welche Einheit hat die magnetische Flussdichte?

Accepted Answer

T

Answer

Wb

Answer

Wb/m

Answer

V/m

Question 26

Erläutere das Funktionsprinzip eines Solarmoduls. Beschreibe, wie Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt wird.

Accepted Answer

Im Solarmodul wird durch den photoelektrischen Effekt Lichtenergie direkt in elektrische Spannung umgewandelt.

Answer

Durch Erwärmung des Solarmoduls durch Sonneneinstrahlung wird elektrische Energie erzeugt.

Answer

Das Solarmodul speichert Lichtenergie und gibt diese später als elektrische Energie ab.

Question 27

Erläutere die Funktionsweise eines Lasers und nenne seine wichtigsten Bestandteile.

Accepted Answer

Ein Laser nutzt stimulierte Lichtemission, ein Verstärkungsmedium, Resonatorspiegel und eine Lichtquelle.

Answer

Ein Laser funktioniert mit elektrischen Spulen, Kondensatoren und Widerständen.

Answer

Ein Laser besteht aus Linsen, Spiegeln und einem Detektor.

Answer

Ein Laser basiert auf Antennen, Sendern und Empfängern.

Question 28

Auf welchem Prinzip beruht die magnetische Levitation (Maglev)?

Accepted Answer

Wechselwirkung zwischen Elektromagneten und supraleitenden Materialien

Answer

Wechselwirkung zwischen Permanentmagneten und Metall

Answer

Wechselwirkung zwischen Wechselstrommagneten und Spulen

Question 29

Was ist die Einheit der elektrischen Permittivität im SI-System?

Accepted Answer

Farad pro Meter

Answer

Coulomb pro Volt

Answer

Tesla

Answer

Weber pro Ampere

Question 30

Welche der folgenden Anordnungen ist ein Kondensator?

Accepted Answer

Zwei parallele Platten, die durch ein Dielektrikum getrennt sind.

Answer

Eine Spule mit vielen Windungen.

Answer

Ein stromdurchflossener Draht.

Answer

Ein Eisenkern mit einer Wicklung.

Question 31

Was besagt das Lenzsche Gesetz?

Accepted Answer

Die Richtung der induzierten Spannung und des induzierten Stroms wirkt der Ursache der Induktion entgegen.

Answer

Die Änderungsrate des magnetischen Flusses ist proportional zur induzierten Spannung.

Answer

Die Größe der induzierten Spannung ist unabhängig von der Geschwindigkeit der Flussänderung.

Answer

Das Gesetz gilt nur für statische Felder.

Question 32

Welche der folgenden physikalischen Größen ist eine skalare Größe?

Accepted Answer

Elektrische Ladung

Answer

Elektrisches Feld

Answer

Magnetische Flussdichte

Question 33

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt das Coulombsche Gesetz korrekt?

Accepted Answer

F = k * Q1 * Q2 / r²

Answer

E = h * f

Answer

F = m * a

Answer

U = I * R

Question 34

Welche Form nimmt das Magnetfeld um einen stromdurchflossenen Leiter an?

Accepted Answer

Kreisförmig

Answer

Hyperbolisch

Answer

Parabolisch

Answer

Radial

Question 35

In welcher Einheit wird die magnetische Flussdichte gemessen?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Weber

Answer

Coulomb

Answer

Ampere

Question 36

Wie lautet die Kernaussage der elektromagnetischen Induktion?

Accepted Answer

Eine Änderung des Magnetfeldes induziert eine elektrische Spannung in einem Leiter

Answer

Ein Magnetfeld bewirkt eine elektrische Spannung im Leiter

Answer

Eine elektrische Spannung im Leiter bewirkt eine Änderung des Magnetfeldes

Question 37

Welche Einheit wird für die elektrische Kapazität verwendet?

Accepted Answer

Farad

Answer

Ohm

Answer

Henry

Question 38

Welche Aussage über Kondensatoren ist korrekt?

Accepted Answer

Kondensatoren speichern elektrische Ladung

Answer

Kondensatoren blockieren elektrischen Strom

Answer

Kondensatoren erzeugen elektrischen Strom

Answer

Kondensatoren leiten elektrischen Strom

Question 39

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt das ohmsche Gesetz?

Accepted Answer

U = R * I

Answer

F = m * a

Answer

E = h * f

Question 40

Was ist das charakteristische Merkmal einer Parallelschaltung?

Accepted Answer

Die einzelnen Widerstände sind parallel zueinander geschaltet

Answer

Die einzelnen Widerstände sind in einer Brücke geschaltet

Answer

Die einzelnen Widerstände sind in Reihe geschaltet

Question 41

Welches der folgenden Materialien ist ein Supraleiter bei ausreichend tiefen Temperaturen?

Accepted Answer

Niob-Titan-Legierung

Answer

Kupfer

Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Question 42

Welches Gesetz beschreibt die Kraft zwischen zwei bewegten Ladungen in einem Magnetfeld?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Coulombkraft

Answer

Gravitationskraft

Question 43

Die Permittivität von Vakuum ist definiert als:

Accepted Answer

8,85 * 10^(-12) As/(Vm)

Answer

9,11 * 10^(-31) kg

Answer

6,67 * 10^(-11) m³/(kgs²)

Answer

1,6 * 10^(-19) C

Question 44

Die Lenzsche Regel besagt, dass:

Accepted Answer

Induktionsströme erzeugen ein Magnetfeld, das der Änderung des ursprünglichen Magnetfeldes entgegenwirkt.

Answer

Induktionsströme erzeugen ein Magnetfeld, das das ursprüngliche Magnetfeld verstärkt.

Question 45

Welches der folgenden Geräte nutzt die elektromagnetische Induktion aus?

Accepted Answer

Transformator

Answer

Widerstand

Answer

Kondensator

Answer

Diode

Question 46

Welches der folgenden Materialien hat eine hohe magnetische Permeabilität?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Kunststoff

Question 47

Welches Gesetz beschreibt die Kraft zwischen zwei punktförmigen Ladungen?

Accepted Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Ampèresches Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Faradaysches Gesetz

Question 48

Die magnetische Flussdichte (B) durch eine gegebene Fläche hängt von welcher Größe ab?

Accepted Answer

Größe, Orientierung der Fläche, Stromstärke und Abstand zum Leiter

Answer

Nur die Stromstärke im Leiter

Answer

Nur die Größe und Orientierung der Fläche

Question 49

Welche der folgenden Aussagen zur Permeabilität eines Materials ist richtig?

Accepted Answer

Die Permeabilität gibt an, wie stark ein Material von einem Magnetfeld durchdrungen werden kann.

Answer

Die Permeabilität ist immer größer als die Permittivität.

Answer

Die Permeabilität ist ein Maß für die elektrische Leitfähigkeit eines Materials.

Question 50

Welcher Ansatz wird in der Elektrodynamik verwendet, um das Verhalten von elektromagnetischen Feldern zu beschreiben?

Accepted Answer

Maxwellsche Gleichungen

Answer

Newtonsche Physik

Answer

Relativitätstheorie

Answer

Quantenmechanik

Question 51

Welche der folgenden Einheiten ist die SI-Einheit für die elektrische Feldstärke?

Accepted Answer

Volt pro Meter

Answer

Weber

Answer

Tesla

Answer

Ampere pro Meter

Question 52

Welches Gerät wird verwendet, um den elektrischen Widerstand zu messen?

Accepted Answer

Ohmmeter

Answer

Wattmeter

Answer

Voltmeter

Answer

Amperemeter

Question 53

Die Coulomb-Konstante ist ein Maß für:

Accepted Answer

Die Stärke der Wechselwirkung zwischen elektrischen Ladungen

Answer

Die Größe der elektrischen Ladung

Answer

Die Gravitationskraft

Answer

Die Masse von Elektronen

Question 54

Die elektrische Kraft F, die auf eine Ladung q in einem elektrischen Feld mit der Stärke E wirkt, berechnet sich nach der Formel:

Accepted Answer

F = q⋅E

Answer

F = E/q

Answer

q = E⋅F

Answer

E = q⋅F

Question 55

Welche der folgenden Aussagen über magnetische Felder ist korrekt?

Accepted Answer

Magnetische Felder entstehen durch bewegte elektrische Ladungen oder durch magnetische Materialien.

Answer

Magnetische Felder sind immer senkrecht zu elektrischen Feldern.

Answer

Magnetische Felder können nur von Permanentmagneten erzeugt werden.

Question 56

Die magnetische Flussdichte B in einem Material mit der magnetischen Feldstärke H und der Permeabilität μ berechnet sich nach:

Accepted Answer

B = μ⋅H

Answer

B = μ₀⋅H

Answer

B = H₀⋅μ

Answer

B = H/μ

Question 57

Welche der folgenden Einheiten ist keine SI-Einheit für die magnetische Flussdichte?

Accepted Answer

Gauss

Answer

Ampere pro Meter

Answer

Weber pro Quadratmeter

Answer

Tesla

Question 58

Das Faraday'sche Induktionsgesetz besagt, dass:

Accepted Answer

In einem Leiter wird eine elektrische Spannung induziert, wenn sich der ihn durchsetzende magnetische Fluss ändert.

Answer

In einem Leiter wird ein elektrischer Strom induziert, wenn er sich in einem Magnetfeld bewegt.

Question 59

Welche der folgenden Aussagen charakterisiert das elektrische Feld korrekt?

Accepted Answer

Das elektrische Feld ist ein Vektorfeld, das die Kraft beschreibt, die auf eine positive Probeladung wirkt.

Answer

Das elektrische Feld ist immer homogen, mit gleicher Stärke und Richtung an jedem Punkt.

Answer

Das elektrische Feld ist immer radial und zeigt vom positiven zum negativen Pol.

Answer

Das elektrische Feld ist ein Skalarfeld, das die Energie pro Ladungseinheit beschreibt.

Question 60

Ein Elektron bewegt sich in einem Magnetfeld. Welche Kraft wirkt auf das Elektron aufgrund des Magnetfeldes?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Zentripetalkraft

Answer

Coulombkraft

Question 61

Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld. Wie kann die Richtung des Magnetfeldes bestimmt werden?

Accepted Answer

Mit der Rechte-Hand-Regel: Zeigt der Daumen in Richtung des Stromflusses, so zeigen die gekrümmten Finger die Richtung des Magnetfeldes an.

Answer

Das Magnetfeld zeigt immer senkrecht zum Strom.

Answer

Das Magnetfeld zeigt immer in die gleiche Richtung wie der Strom.

Question 62

Welche der folgenden Aussagen beschreibt das Prinzip der elektromagnetischen Induktion korrekt?

Accepted Answer

Eine Änderung des magnetischen Flusses durch eine Leiterschleife induziert eine elektrische Spannung in der Schleife.

Answer

Ein konstantes Magnetfeld durch eine Leiterschleife induziert eine elektrische Spannung.

Answer

Eine Änderung des elektrischen Feldes durch eine Leiterschleife induziert eine elektrische Spannung.

Question 63

Ein Generator erzeugt Wechselstrom. Was ist die Ursache für die periodische Änderung der Stromrichtung?

Accepted Answer

Die Drehung einer Spule in einem Magnetfeld führt zu einer periodischen Änderung des magnetischen Flusses durch die Spule, wodurch eine Wechselspannung induziert wird.

Answer

Die Änderung des Widerstands

Answer

Die Änderung der magnetischen Feldstärke

Answer

Die Änderung der Spannung

Question 64

Eine Punktladung q befindet sich im Ursprung eines Koordinatensystems. Welcher Vektor beschreibt das elektrische Feld E dieser Ladung an einem Punkt r im Raum?

Accepted Answer

E = k*q*r/|r|^3

Answer

E = k*q/r^2

Answer

E = k*q*|r|/r^3

Answer

E = -k*q*r/|r|^2