Elektrizitätslehre 5
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DOWNLOAD Anke Ganzer Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 Bergedorfer ® Unterrichtsideen Anke Ganzer Physik III – kompetenzorientierte Aufgaben 9./10. Klasse Downloadauszug aus dem Originaltitel: Optik, Mechanik, Elektrizitätslehre, Atomphysik, Schwingungen und Wellen Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im eigenen Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen schulweiten Einsatz und Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte (einschließlich aber nicht beschränkt auf Kollegen), für die Veröffentlichung im Internet oder in (Schul-)Intranets oder einen weiteren kommerziellen Gebrauch. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Verstöße gegen diese Lizenzbedingungen werden strafrechtlich verfo verfolgt. Elektrizitätslehre 5 Dauermagnete und Elektromagnete 1. Vervollständige. Magnetische Felder entstehen um ____ ________________ oder um ________________________. Wir können es nachweisen durch Kraftwirkungen auf _ _ __________. Alle Magnetfelder haben einen ________ und einen _______ Pol. Abstoßungskräfte wirken zwischen ____ ____ ______________ oder ______________. 2. Ordne zu und verbinde. Im Raum um den en Magneten M gneten entsteht ents ein magnetisches es Feld. sind d Stabmagnete. Stabmagnete. Dauermagnete D e Anziehungskraft Anziehun skra kann man ausschalten. chalten Die Elektromagnete Die Anziehungskraft Anzieh onstant. ist konstant. sind stromdurchfl hflossene ne Le eiter und Spu Leiter Spulen. sc che Körper örper werden werden angezogen. Ferromagnetische Marc experimentiert experimen ert mit mi Elektro- und Dauermagneten. ermagneten. Er E streut stre auf eine über dem 3. Marco Magne en befindliche befindl späne. Zeichne, Zei hne, wie w sich die Eisenspäne anMagneten Glasplatte Eisenspäne. nen. ordnen. a) N S b) c) arco hat das Experiment ausgewertet und folgende Schussfolgerungen gezogen. d) Marco euz seine richtigen Schlussfolgerungen an. Kreuze An den Polen ist die Anziehungskraft am größten. Die Eisenspäne verteilen sich um den Stabmagneten und den stromdurchflossen Leiter in der gleichen Weise. Die Eisenspäne verteilen sich am Nord- und Südpol gleich. Die Eisenspäne stellen das Magnetfeld vollständig dar. Die Anordnung der Eisenspäne verläuft symmetrisch. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 1 Elektrizitätslehre 5 Der Elektromotor 1. Das Bild zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Elektromotors. Beschrifte die einzelnen Bauteile und ergänze die Energieumwandlung. Rotor Stator Kohlebürsten Kommutator Anschlussklemmen Energieumwandlung des Elektromotors: omotors: 2. Beschreibe be wie und u durch welche we besondere Eigenschaft genschaft der Elektromagnete Elekt eine Drehung Drehu g zustande zustand kommt. komm Erläutere dabeii auch die Aufgabe Aufg be des d Kommutators. 3. Lukas Elektromotoren einen Wirkungsgrad bis zu 98 % s hat ha at gelernt, dass dass größere g erreichen. Aussage. rreichen Erkläre diese di 4. Elektromotoren sollen zukünftig auch in Autos eingesetzt werden. Vergleiche die Motoren und vervollständige die Tabelle. Vorteile Nutze auch das Internet. Nachteile Elektromotoren Benzin- und Dieselmotoren Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 2 Elektrizitätslehre 5 Die elektromagnetische Induktion 1. Martin hat gelernt, dass die Größe der induzierten Spannung von der Windungsanzahl der Spule, dem Eisenkern, der Stärke des Magneten und der Schnelligkeit der Bewegung des Magneten abhängt. Er soll seiner Klasse in einem Vergleichsexperiment mit zwei verschiedenen Spulen vorführen, dass in Spulen mit einer geringeren Anzahl von Windungen kleinere Spannungen induziert werden, als in Spulen mit einer größeren Anzahl von Windungen. Es stehen ihm folgende Spulen zur Verfügung. Windungen Eisenkern 500 1 000 1 000 1 000 ohne ohne ohne e mit Spule (1) Spule (2) Spule (3) Spule (4) Bewegungen unge des Magneten in 1 S Sekunde 2 × auf u und ab 1 × auf un und ab 2 × auf und ab 2 × auf und ab b Welche zwei Spulenanordnungen muss Martin auswäh auswählen? Begründe Antwort. e deine Antw wort. Welche Spulen muss Martin aus auswählen, um die induzierte zierte e Spann Spannung noch zu erhöhen? dem von Martin 2. Nach de m Experiment Expe artin behauptet beh uptet Maxi, er kann in einer Spule auch eine Spannung erzeugen ohne den Magneten zu bewegen. Spannu be Wie könnte er das machen? he 3. Daraufhin Experiment auf und sagt: „Seht, es geht auch ganz ufhin baut Lucas Lucas folgendes fo ohne hne einen einen Dauermagneten!“ Dauerma Damitt in der Spule 2 eine Spannung induziert wird, muss: … der Stromkreis mit Spule 1 geschlossen sein. … der Schalter immer wieder geöffnet und geschlossen werden. … im Stromkreis mit Spule 1 Wechselstrom fließen. … ein gemeinsamer Eisenkern in den Spulen sein. Spule 1 Spule 2 4. Vergleiche die Energieumwandlungen: Experiment von Martin: Experiment von Lucas: Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 3 Elektrizitätslehre 5 Die Lenz’sche Regel 1. Vervollständige. Die nach dem deutsch-baltischen Physiker benannte Lenz’sche Regel besagt, dass der _______________________ stets so gerichtet ist, dass er der Ursache seiner Entstehung _______________________. Die dabei entstehenden Kräfte werden zum Beispiel bei __________________________ genutzt. 2. Ein Dauermagnet nähert sich bzw. entfernt sich von einem Aluminiumring. Zeichne mini die Bewegung des Ringes ein. Begründe. 3. Dustin lässt auf einer geneigten geneigten Ebene, die d auf der linken nken Hälfte lfte aus aus Holz und der rechten Hälfte aus gleichzeitig zwei s Aluminium besteht, beste wei ei Magnete M gnete heruntergleiten. herunte Der Magnet auff der Aluminiumhälfte kommt stets später Aluminium spät r unten unten an. Warum? Wa durch die Induktion entstehenden zum Beispiel in Schienen4. Die dur henden Kräfte Kräfte werden w fahrzeugen als Bremsen Elektromagneten im Fahrzeug fahrz sen benutzt. zt. Dabei werden we angeschaltet. So baut sich auf, welches in den Schienen Ströme si ein Magnetfeld Mag induziert. Sie wirken wirke en der de Bewegung entgegen, das Fahrzeug bremst. In Straßenbahnen befinden sich sich die Elektromagneten in Kästen, die sich beim Bremsen absenken senken – du kannst kannst es beim Anhalten einer Straßenbahn beobachten. a) Wie funktioniert funkt onie eine Bremse in Schienenfahrzeugen? Fertige eine Zeichnung an. b) Welche Vorteile haben sie gegenüber Bremsen, die auf Reibung basieren? Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 4 Elektrizitätslehre 5 Was haben Tachos, Kochplatten und Straßenbahnen gemeinsam? Betreibt man eine Spule mit einem Eisenkern mit Wechselstrom, erwärmt sich der Eisenkern nach kurzer Zeit so stark, dass man ihn nicht mehr anfassen kann. Warum ist das so? Befinden sich elektrische Leiter in einem veränderlichen Magnetfeld, wird in ihnen ein elektrischer Strom induziert – das sagt das Induktionsgesetz aus. Dieser Effekt basiert darauf, dass die Elektronen im Leiter auf das Magnetfeld reagieren und sich bewegen. In dünnen Leitern, wie beispielsweise dem Draht einer Spule, bewegen sie sich alle in eine Richtung. Der Strom fließt entlang des Drahtes. Was aber passiert, wenn der Leiter mehr Raum umfasst, es sich also um einen komomelt? pakten Körper oder um eine Fläche handelt? ie In diesem Fall sind die Ströme, die durch die he des LeiLe Bewegung der Magneten in der Nähe ersc chiedlich geters induziert werden, alle unterschiedlich e kleine Ströme. tröme. Sie richtet. Es entstehen viele lent verändernde veränder de Wirbel W erscheinen als turbulent ströme e genannt. und werden Wirbelströme tromeffek in massiven mas Der Wirbelstromeffekt Metallköre nige Auswirkungen. Auswir ng pern hat einige Zum einen wird ein Teil des Stroms in Wärme umgesetzt und an die Umgebung abgegeben. Zum anderen entsteht durch die Wirbelströme eine Kraft, die laut der Lenz’schen Regel entgegengesetzt zur Bewegung des Magneten wirkt. Sowohl die Wärme als auch die Kraft, die im Zusammenhang mit Wirbelströmen auftreten, werden praktisch genutzt. Zum Beispiel werden in der Herdplatte e von vo Induktionsherden Spulen betrieben. Beim im Härten H von metallischen Bauteilen wie Kurbelwellen Kurbelw kommt die Induktion zum Einsatz. satz. Im Tachometer Ta wird die Kraftwirkung irkung genutzt genutzt und die vielleicht wichtigste g Anwendung Anwendung ist die Wirbelstrombremse. emse. n der Indus rie un In Industrie und Technik haben die Wir Wirbeltröme oft negative Auswirkungen. swirkungen. Um sie si zu ströme ve hinde n den Bauteilen Baut len die verhindern, nimmt man Ko utzt Eisenkerne, die ie aus a Kompaktheit und benutzt enein der isolierten, iso erten, zusammenzusa vielen gegeneinander etall latten bestehen. besteh genieteten Metallplatten So wird enkerrn nicht heiß und un man kann sich der Eisenkern ie Finger verbrennen. verbr nicht die 1. Was sin sind Wirbelströme? Wo entstehen ntstehen sie? s e? Markiere M die Antwort im Text. 2. Welche zwei Wirkungen Ordne die Anwendungen zu. W ngen haben Wirbelströme? Wir 3. Skizziere ziere den de Induktionsstrom in einem geraden Leiter und in einer Metallplatte, die sich in einem veränderlichen Magnetfeld befinden. ei 4. Warum sind Wirbelströme oft eine unerwünschte Begleiterscheinung? Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 5 Elektrizitätslehre 5 Der Generator 1. Marie fährt mit ihrem Fahrrad früh zur Schule. Da es noch nicht ganz hell ist, hat sie ihre Lampe angestellt, die von dem Dynamo mit Strom versorgt wird. a) Beschrifte die einzelnen Bauteile. Rotor Stator Induktionsspule Dauermagnet Anschlussklemmen b) Energieumwandlung g des Fahrraddynamos: Fahrraddynam 2. Marie stellt tellt fest, dass d s die d Lampe heller leuchtet, euchtet, wenn sie schneller sc in die Pedale tritt. tt. Beschreibe Beschreibe mit Hilfe eines s Gesetzes Ges es die Erzeugung Erzeugung einer Spannung und erkläre die unterschiedliche Helligkeit. unte t. 3. Lies und beantworte die Fragen im Heft. es folgenden folgenden Text T Ohne e Strom Stro ist die optimale Versorgung der Patienten in Krankenhäusern nicht zu gewährleisten. Bei Stromausfall übernehmen Notstromgeneratoren bei automatischer Aktivierung innerhalb von 10 bis 12 Sekunden die Stromversorgung. Ein Dieselmotor treibt mit 1500 Umdrehungen pro Minute einen Rotor an. Auf dem Rotor befinden sich kleine Spulen, die mit einer kleinen Gleichspannung versorgt werden. Im Stator befinden sich große Spulen. Darin entsteht dann die benötigte Spannung von 220 Volt. Steht die öffentliche Stromversorgung wieder zur Verfügung, wird der Generator wieder abgeschaltet. a) Welche Aufgabe haben die kleinen, mit Gleichspannung versorgten Spulen auf dem Rotor? b) Erkläre die Stromerzeugung des Notstromgenerators. c) Nenne die Energieumwandlungen. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 6 Elektrizitätslehre 5 Der Transformator 1. Vervollständige den Lückentext. Transformatoren bestehen aus einer ______________________, ___________________ und _______________________________ . Als Schaltzeichen des Transformators verwenden wir_____________. Wir nutzen Transformatoren zum Beispiel ___________________________ und ___________________________. 2. Julia behauptet, dass sie mit einem Transformator eine Gleichspannung von 12 Volt span auf eine Gleichspannung von 6 Volt transformieren kann. Was sagst du dazu? Begründe deine Antwort. 3. In nebenstehender Skizze ist ein Transformator sform mator abgebildet. abge a) Beschrifte die Spulen, die anliegenden nliegenden Spannungen und Stromstärken. stä ken. Formuliere die Transformatorengesetze matorenge etze für die di Spannung und nd die Stromstärke. Stromstär Kurz: b) Berechne rechne die d fehlenden fehlenden Werte. N1 N2 U1 in V 500 1 000 6 750 250 1 500 3 000 8 24 U2 in V l1 in mA l2 in mA 500 3 600 12 100 150 900 4. Fasse deine Erkenntnisse in folgendem Lückentext zusammen. Wenn die Primärspule mehr Windungen hat als die Sekundärspule, dann ist die Primärspannung _____________ als die Sekundärspannung und die Primärstromstärke ________________ als die Sekundärstromstärke. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 7 Elektrizitätslehre 5 Anwendungen und Berechnungen 1. Für ein Radio wird eine Betriebsspannung von 24 V benötigt. Die Netzspannung von 230 V wird mit einem Transformator verringert. Wie viele Windungen hat die Sekundärspule, wenn die Primärspule 3000 Windungen hat? 2. Eine Modelleisenbahn wird mit einer Betriebsspannung von ungefähr ngefä 16 Volt betrieben und deshalb mit einem Transformator an die Netzspannung ng angeschlossen. ang Für den Transformator stehen ein Eisenkern und Spulen mit N = 50; 100; 250; 25 750; 1 000; 1 500 zur Verfügung. Gib eine Möglichkeit an, mit welchen Spulen derr Transformator werden kann. BeTransf rmator gebaut geb gründe deine Entscheidung. 3. Transformatoren en werden an verschiedenen v Stellen n in den en Stromnetzen Stromnetze eingesetzt. ollständige die entstehenden ent g und ordne zu. a) Vervollständige Spannungen 380 kV Mittelspannung ng Nieder ung Niederspannung Höch un Höchstspannung Ho chsp Hochspannung b) Nenne zwei wichtige Stellen im Stromnetz, an denen Transformatoren verwendet werden und welche Funktion sie dort haben. c) Weshalb wird die Spannung des Kraftwerks für den Transport auf eine Höchstspannung transformiert? Recherchiere selbstständig. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 8 Elektrizitätslehre 5 Wie der Funke überspringt Die Entzündung des Benzin-Luft-Gemisches in Ottomotoren erfolgt über Fremdzündung mithilfe der Zündkerze. Doch wie entsteht in der Zündkerze ein Funke? Dazu muss man wissen, dass der Funke genau genommen ein Funkenüberschlag ist. Er entsteht bei sehr hohen Spannungen zwischen den Zündkontakten. In einem Ottomotor stellt eine Batterie eine Gleichspannung von 24 V zur Verfügung. Sie ist natürlich für einen Funkenüberschlag viel zu klein. So wird die hohe Spannung erst in einer Zündspule erzeugt, die wie ein Hochspannungstransformator arbeitet. An die Batterie ist die Primärspule mit geringen Windungszah-len und an die Zündkerze die Sekundärspule mit hohen Windungszahlen angeschlossen. Ein Unterbrecher im Primärkreis schaltet diesen ständig ein und aus. Durch das Ausschalten wird in der Sekundärspule ndärs ule eine so hohe Spannung induziert, dass es zu einem Funkenüberschlag nüberschlag kommt. komm Die Zündkerze gibt genau im Arbeitstakt einen Funken ken ab, das Benzin-Luft-Gemisch Benzin verbrennt, der Kolben bewegt sich und der Motor otor läuft. ft. enannten Bauteilen Baute te sie. 1. Fertige eine Skizze mit den genannten an und beschrifte Erklä das Entstehen n einer e ohen Spannung Spannu an der Zündkerze. 2. Erkläre hohen 3. Warum um hat die d Primärspule erheblich weniger Windungen als die Sekundärspule? 4. Eine Zündspule ist mit der 12 Volt Autobatterie verbunden und erzeugt eine Hochspannung von 20 000 Volt. Wie viele Windungen hat die Sekundärspule, wenn die Primärspule 10 Windungen besitzt? Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 9 Elektrizitätslehre 5 Lernzielkontrolle 1. Vervollständige. In einer Spule wird eine Spannung induziert, wenn sich ___________________________ ______________________. Die Größe der induzierten Spannung hängt zum Beispiel von ___________________________________ ab. Der entstehende Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass er _______________________________________. Die Induktion wird zum Beispiel bei _______________________________ genutzt. 2. Lina soll ihrer Klasse in einem Vergleichsexperiment mit zweii Spulen zeigen, dass in Spulen mit einem Eisenkern größere Spannungen induziert werden, als in Spulen ohne einen Eisenkern. Es stehen ihr folgende Spulenanordnungen nanordnungen zur Verfügung. V Spule (1) Spule (2) Spule (3) Spule (4) Windungen Eisenkern enkern 1 000 1 000 1 00 000 0 500 mit ohne o ne ohne ohne Beweg Bewegungen des Magneten g in 1 Sekunde e 2 × auf a und ab 1 × auf und ab 2 × auf und ab 2 × auf uf und ab a) Welche Spulenanordnung muss Lina auswählen? Begr Begründe Antwort. p enanordnung m ründe nde d deine Antw Beschreibe ein Experiment, bei dem in einer b) Besc iner Spule beim Bewegen eines Magneten kein Strom induziert wird. Stro 3. Wahr hr oder oder falsch? Kreuze K eu wahre Aussagen an. In einer S Spule pule kann man nur mit Dauermagneten eine Spannung induzieren. Der kann auch verschieden gerichtet sein. er Induktionsstrom Induk Die e Induktion wird bei Elektromotoren genutzt. 4. In Induktionsherden befinden sich Spulen unter den Herdplatten. Weshalb werden die Spulen mit Wechselstrom betrieben und wie kommt es zur Erwärmung des Wassers in dem Topf? Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 10 Elektrizitätslehre 5 5. Entscheide, ob die Aussagen richtig oder falsch sind. Wenn du denkst, es handelt sich um eine falsche Aussage, dann schreibe dahinter, wie sie richtig heißen müsste. Aussage richtig falsch Die Aussage müsste richtig heißen: In Transformatoren wird Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt. Mit Transformatoren kann man Spannungen und Stromstärken erhöhen oder verringern. Wird mit einem Transformator die Spannung erhöht, so erhöht sich auch die Stromstärke. Wird die Primärspule mit einer Gleichspannung betrieben, entsteht in der Sekundärspule auch eine Gleichspannung. In unbelasteten Transformatoren verhalten sich die Spannungen wie die Windungszahlen zueinander. 6. Beschreibe den Aufbau eines s Transformators, Transform mator mit dem man niedrige rige Spannungen Spannu gen erzeugen kann. einem wird eine Spannung 7. Mit eine em Transformator Transfo annung von 230 V auf 12 V transformiert. Dafür standen ein Eisenkern und 250; 750; 1 000; 1 500 zur Verfüst d Spulen mit m t N = 50; 100; 1 gung. a) Gib eine geeignete Windungszahl Win zahl an und begründe durch eine Rechnung. b) Berechne die Stromstärke im Sekundärkreis für eine Primärstromstärke von 100 mA. romstä Sek c) Wofür könnte der berechnete Transformator verwendet werden? 8. Lukas behauptet, da in Transformatoren im Sekundärstromkreis ohne Spannungsquelle ein Strom fließt, besteht ein elektrisch leitender Kontakt zum Primärstromkreis. Was sagst du dazu? Begründe deine Aussage. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 11 Elektrizitätslehre 5 Halbleiter 1. Vervollständige. Der in der Technik am häufigsten verwendete Halbleiter ist ______________________. In kristalliner Form sind die Atome in einem ________________ angeordnet, die ___ Außenelektronen gehen jeweils eine __________________ Bindung ein. Die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern liegt zwischen ___________________ und ________________. Sie wird von __________ und _____________ beeinflusst und kann n gezielt ge mit fremden Atomen erhöht werden. Dieser Vorgang heißt _____________________. ___. 2. Skizziere den Aufbau eines p-dotierten und eines n-dotierten tierten Halbleiters. Halbleiters p-dotierter Halbleiter n-dotierter n-dotie ter Halbleiter Ha a) Wel che Ladungsträger Ladung d n-dotiert en Halble Welche stehen im p- und n-dotierten Halbleiter jeweils zur Verfügung? __________________________________ ___ _______ __ __________________________________ ___ __________________________________ __ ___________ __________________________________ b) Wahr oder falsch? ? Kreu Kreuze wahre hre A Aussagen an. Im n-dotierten bewegen erten Halbleiter Hal weg sich die Elektronen zum Pluspol. Im p-dotierten Halbleiter bewegen sich die Defektelektronen zum Pluspol. Halbl In Halbleitern nimmt H nimmt mit steigender Temperatur der Widerstand zu. Durch stehen zusätzliche Ladungsträger zur Verfügung. Dur h das Dotieren Dotie 3. Aus der Kombination von p-Leiter und n-Leiter ergeben sich viele VerwendungsmögKom lichkeiten. Zeichne in folgende Abbildungen jeweils die Elektronenbewegung und eit die Löcherbewegung ein. Was stellst du fest? p-Leiter n-Leiter Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag p-Leiter n-Leiter 12 Elektrizitätslehre 5 Die Halbleiterdiode 1. Entscheide, ob die Aussagen richtig oder falsch sind. Wenn du denkst, es handelt sich um eine falsche Aussage, dann schreibe dahinter, wie sie richtig heißen müsste. Aussage richtig falsch Die Aussage müsste richtig heißen: Ein pn-Übergang lässt den elektrischen Strom stets durch. Das Silizium, aus dem eine Halbleiterdiode besteht, ist gezielt verunreinigt. Solarzellen wandeln elektrische Energie in Lichtenergie um. Liegen an Dioden sehr kleine Spannungen an, so ist die Überwindung der Grenzschicht für die Ladungsträger unmöglich. 2. Stefan experimentiert mit einer Halbleiterdiode eiterd ode und baut b sie in elektrische Schaltungen mit einer Lampe unterschiedlich chiedlich ein. ein Schaltung A Schaltung altun B + + a) Wie verhält sich die Lampe in den L de Schaltungen? Gib die Namen der Schaltungen an. __________________________________ ____________ __ __________________________________ __________________________________ _____ _____ __________________________________ b) Erkläre rkläre das da unterschiedliche Verhalten der Lampe in den Schaltungen. c) Wie verhält sich die Lampe beim Anlegen einer Wechselspannung? Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 13 Elektrizitätslehre 5 3. Zeichne Halbleiterdioden so ein, dass beim Anlegen des Pluspols an A die grüne Lampe und beim Anlegen des Minuspols an A die rote Lampe leuchtet. grün A B rot 4. In zwei Experimenten wurden für einen Widerstand und eine Halbleiterdiode folgende Messreihen aufgenommen und in einem Diagramm dargestellt. 45 I in mA 40 35 30 25 20 5 15 1 10 Interpretiere das Diagramm und und ordne die Bauteile den Kurven zu. Begründe die Zuordnung. ordnung. 5 U in V 0 0 0,2 0,4 6 0,6 0, 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 5. Marco hat die Entstehung Energie in Solarzellen auf Zettel geEntstehu der elektrischen l schrieben. n. Bringe sie s e in die d richtige Reihenfolge. A – Die Elektronen ektronen entfernen ntfernen s sich von ihrem hrem At Atomkern. D – Die freien Elektronen bewegen sich im elektrischen Feld gerichtet. G – In der p-Schicht geben sie ihre Energie an die Elektronen ab. B – Die Elektronen werden beweglicher. E – Sonnenlicht dringt in Form von Photonen in die Solarzelle ein. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag C – Fast ungehindert durchdringen die Photonen die dünne n-Schicht. F – Schließt man den Stromkreis zwischen den Kontakten der Schichten, so fließt ein elektrischer Strom. 14 Elektrizitätslehre 5 Der Transistor 1. Beschrifte die drei Schichten von Transistoren C B E 2. Vervollständige. e: Wir unterscheiden bei einem Transistor zwei Stromkreise: den __________________________ (Steuerstromkreis) omkreis und den _________________________ (Arb (Arbeitsstromitsstromkreis). Liegt nur im ___________________________ _____ ____ ___ eine ei Spannung an, so ist der Transistor gesperrt. ansistor an einem einem pn-Übergang pn t. Es s fließt kein Strom. S rom Wird im ______________________ _________ __ eine kleine k Spannung g angelegt, an ng egt, so wird w der pn-Überpn gang in Durchlassrichtung und es fließt auch ssrichtung geschaltet gesc uch ein ei ____ __________________. _____ und ein durchgeschalteter dargestellt. 3. In den Bildern ist ein n gesperrter ge urchgeschalteter Transistor Tr Ordne zu. zu. a) b) 4. Richtig chtig oder oder falsch? falsc Kreuze richtige Aussagen an. ransisto Transistoren werden als Verstärker verwendet. Transistoren werden als Gleichrichter verwendet. Transistoren werden als Fotowiderstände genutzt. Transistoren werden als Schalter eingesetzt. 5. Zusammenfassung: Der _________________stromkreis steuert den _______________stromkreis. Mit einem _________ Basisstrom kann man einen __________ Kollektorstrom steuern. Eine kleine Änderung des ______________________ bewirkt eine große Änderung des _____________________. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 15 Lösungen/Physik – Elektrizitätslehre 5 Dauermagnete und Elektromagnete 1. S. 1 Magnetische Felder entstehen um Dauermagnete oder um Elektromagnete. Wir können es nachweisen durch Kraftwirkungen auf ferromagnetische Körper. Alle Magnetfelder haben einen Nord- und einen Süd-Pol. Abstoßungskräfte wirken zwischen Nord- und Nordpol oder Süd- und Südpol. 2. Im Raum um den Magneten entsteht ein magnetisches Feld. sind Stabmagnete Dauermagnete Die Anziehungskraft kann man ausschalten. Elektromagnete Die Anziehungskraft ist konstant. sind stromdurchflossene Leiter und Spulen Ferromagnetische Körper werden angezogen. 3. a) b) c) d) An de den n Polen ist die Anziehungskraft am g größten. Eisenspäne verteilen sich am NordSüdpol gleich gleich. Die Eis enspäne ve d- und Sü Die Eisenspäne stellen das Magnetfeld ie Eis d vollständig dar. r. Anordnung der Eisenspäne verläuftt symmetrisch. Die A Der Elektromotor 1. S. 2 Rotor Kommutator Stator ator Kohlebürsten Anschlussklemmen Anschlussklemmen Energieumwandlung: elektrische Energie → Bewegungsenergie 2. Die Spulen des Rotors sind stromdurchflossen, um sie herum entsteht ein magnetisches Feld. Stehen sich zwei gleiche Pole von Rotor und Stator gegenüber, so stoßen sie sich ab. Der Rotor dreht sich weg, seine Pole werden nun von den gegenüberliegenden Polen des Stators angezogen. Liegen sich unterschiedliche Pole fast gegenüber, wird die Stromrichtung in den Rotorspulen durch den Kommutator umgekehrt. So ändert sich die Polung der Rotorspulen, sie werden nun von den Polen des Stators wieder abgestoßen. Die Spulen in Elektromagneten können ihre Polung ändern. 3. Ein Teil der elektrischen Energie wird in Wärme umgewandelt. Der Wirkungsgrad von Elektromotoren liegt häufig über 90 %, d. h. dass über 90 % der aufgewendeten elektrischen Energie in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 16 Lösungen/Physik – Elektrizitätslehre 5 4. Vorteile Nachteile Elektromotoren kein Ausstoß von Schadstoffen, leise Akkus sind noch schwach, sodass die Reichweite gering ist Benzin- und Dieselmotoren große Reichweite Ausstoß von Schadstoffen Die elektromagnetische Induktion S. 3 1. Spule (1) und Spule (3) muss er auswählen, beide unterscheiden sich nur in der Anzahl ihrer Windungen. Die induzierte Spannung kann mit der Spule (4) noch erhöht werden, da sie einen Eisenkern besitzt. 2. Maxi kann die Spule bewegen. 3. der Schalter immer wieder geöffnet und geschlossen werden. im Stromkreis mit Spule 1 Wechselstrom fließen. 4. Experiment von Martin: EBew → Eel Experiment von Lucas: Eel → Eel Die Lenz’sche Regel 1. S. 4 Die nach dem deutsch-baltischen Physiker benannte Lenz’sche Regel besagt, sagt, dass der Induktion Induktionsstrom stets so gerichtet ist, dass er der Ursache seiner Entstehung entgegen wirkt. Die entstehenden Kräfte werden zum Beispiel bei ie dabei e stehenden Kr Wirbelstrombremsen genutzt. 2. Durch die Bewegung des es D Dauermagneten uermagneten ändert dert s sich das vom Ring umgebene e Mag Magnetfeld. etfeld. Es wir wird d eine Spannung induziert, ein Induktionsstrom fließt wiederum ein Magnetfeld auf. Dieses ist jeweils gerichtet, dass es nach der rom flie ßt und baut w st jewe s so gericht Lenz’schen Regel der U Ursache entgegenwirkt, folglich den Aufbau bzw. des Magnetfeldes verzögert. rsache entgege w. Abbau d es Mag f 3. der Magnet über d das Al Aluminium, so wird im Aluminium Spannung induziert. Der Induktionsstrom wirkt nach Gleitet d nium eine Sp annung ind Lenz’scher Regel der Ur Ursache entgegen. Die dabei entstehenden Kräfte wirken der Abwärtsbewegung des Magneten Lenz’sche e dab stehenden Kräft entgegen. gen. 4. a) b) Bei Wirbelstrombremsen tritt ein geringerer Verschleiß auf. Was haben Tachos, Kochplatten und Straßenbahnen gemeinsam? 1. 2. S. 5 Was aber passiert, wenn der Leiter mehr Raum umfasst, es sich also um einen kompakten Körper oder um eine Fläche handelt? In diesem Fall sind die Ströme, die durch die Bewegung der Magneten in der Nähe des Leiters induziert werden, alle unterschiedlich gerichtet. Es entstehen viele kleine Ströme. Sie erscheinen als turbulent verändernde Wirbel und werden Wirbelströme genannt. Wärmewirkung Kraftwirkung Induktionsherd Tachometer Härten metallischer Gegenstände Bremse Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 17 Lösungen/Physik – Elektrizitätslehre 5 3. 4. In Maschinen, in denen Spulen und ferromagnetische Stoffe verwendet werden, treten dann unerwünschte Wärme- und Kraftwirkungen auf. Der Generator 1. S. 6 a) Rotor Dauermagnet Stator Induktionsspule Anschlussklemmen usskle men b) Energieumwandlung: Bewegungsenergie → elektrische ektrisch Energ Energie 2. pannung induziert, w Nach dem Induktionsgesetz wird in einer Spule eine Spannung wenn sich das von ihr umfasste Magnetfel Magnetfeld ändert. Die Induktionsspannung ist umso größer, schneller sich Magnetfeld ändert. Wenn rößer, je sc neller s h das M enn sich folglich der er Rotor schneller dreht, ist die induzierte Spannung nung größer. Die Lampe ampe leuchtet heller. 3. a) Um die stromdurchflossenen entsteht ein Magnetfeld. n Spulen des Rotors entst d. b) Der Dieselmotor treibt mit seiner Dreh Drehbewegung stromdurchflossenen Rotorspuewegu den Rotor an. Das Magnetfeld nettfeld der er stromdurc hfloss len dreht sich 1 500 innerhalb Statorspulen. Durch diese Drehung än00 Mal pro Minute inn a des Stators mit seinen großen roß n Stato rspulen. Durc hd dert sich das Stators umfasste Magnetfeld. Nach wird in ihnen eine Spanas von den Spulen des Stat ach dem m Induktionsgesetz nduktio nung induziert. duziert. c) chemische chem sche Energie → Wärmeenergie → Bewegungsenergie energie → elektrische elektrische Energie En Der Transformator 1.. S. 7 Transfor Transformatoren bestehen aus einer Primärspule, rspule, Sekundärspule Sekundärspu und Eisenkern. Als Schaltzeichen des Transformators verw verwenden wir . Wir nutzen n Tra Transformatoren oren zum Bei Beispiel in Ladegeräten und Umspannwerken. 2. Das ist nicht möglich. Fl Fließt durch eine Spule ßt durc e ein Gleichstrom entsteht zwar ein Magnetfeld, jedoch ändert es sich nicht. Diese Änderung ist nach d dem Induktionsgesetz Voraussetzung für das Entstehen einer Induktionsspannung. em Ind 3. a) Primär Primärspule le N1; U1 und I1 Sekundärspule N2; U2 und I2 Die Windungszahlen in einem Transformator verhalten sich wie die Spannungen zueinander. Die Windungszahlen in einem Transformator verhalten sich umgekehrt wie die Stromstärken zueinander. N1 N2 b) 4. = U1 N1 ; U2 N2 = N1 I2 I1 N2 U1 in V U2 in V l1 in mA l2 in mA 500 1 000 6 12 500 250 750 250 9 3 200 600 1 000 1 500 8 12 150 100 3 000 500 24 4 150 900 Wenn die Primärspule mehr Windungen hat als die Sekundärspule, dann ist die Primärspannung größer als die Sekundärspannung und die Primärstromstärke kleiner als die Sekundärstromstärke. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 18 Lösungen/Physik – Elektrizitätslehre 5 Anwendungen und Berechnungen 1. N1 N2 2. Es soll erkannt werden, dass die Primärspule mehr Windungen haben muss als die Sekundärspule, da die Primärspannung größer als die Sekundärspannung ist. Des Weiteren stellt man fest, dass in der technischen Umsetzung nur Spulen verwendet werden können, die die Spannung annähernd transformieren. So kommen zwei Spulenpaare infrage: 750 und 50 Windungen sowie 1 500 und 100 Windungen. 3. a) = U 1 3 000 ; N U2 2 = 230 V ; 24 V S. 8 · 24 V N2 = 3 000 ; N2 = 313 230 V 380 kV Mittelspannung 110 kV Niederspannung 20 kV Höchstspannung 220 V / 400 V Hochspannung b) im Kraftwerk zur Erhöhung der Spannung im Umspannwerk vor einer Stadt zur Verringerung der Spannung c) Durch die Erhöhung der Spannung verringert sich die Stromstärke. Folglich werden Transport dünnere Kabel n für den Tran benötigt. Die Verluste durch Wärme werden geringer. Wie der Funke überspringt S. 9 1. 2. 2 Unterbrecher Primärspule Sekundä Sekundärspule N1 < N2 U1 < U2 Batterie 24 V D Unterbrecher im Primärstromkreis Der ärstromkr öffnet den Stromkreis. Um Primärro m die Pri spule baut sich das Magne Magnetfeld etfeld ab, welches die Sekundärspule durchdringt. rchdringt In der Sekund Sekundärspule während des ärspule wird wä Abbaus eine us des Magnetfeldes gnetfeldes ein Spannung induziert. Sp nnung induzi ert. Da N1 << N2 , ist die induzierte Spannung im Sekundäri duzierte Spa stromkreis sehr groß. strom eis seh 3. Windungszahlen Transformator verhalten sich wie die zugehörigen Die Windu ngszahlen von Primär- und Sekundärspulen in n einem Transf rmator ve Spannungen. der Sekundärspule eine größere Spannung der Primärspule induziert werden, so ist die nnungen. Soll in de ne größe pannung als in d er Pri Windungszahl der Sekundärspule viel größer Windungsz ßer als in der Primärspule. imärspule. 4. U1 U2 = N1 ; 12 V N 2 20 000 V = 10 ; N2 N2 = 20 000 V · 10 ; 12 V N2 = 16 667 Lernzielkontrolle S. 10 1. In einer Spule wird eine Sp Spannung annung induziert, wenn sich das von ihr umfasste Magnetfeld ändert. Die Größe der induzierten Spannung Beispiel von der Windungszahl / Stärke des Magnetfeldes ab. Der entstehende Induktionsstrom g hängt zum Be spiel v ist stets gerichtet, ets so ge richtet, dass er der der Ursache entgegenwirkt. Die Induktion wird zum Beispiel bei Generatoren genutzt. 2. a) Spule (1) (1 und nd Spule (3) muss sie auswählen, beide unterscheiden sich nur durch den Eisenkern (Bewegungen und Windungen sind ndungen s d gleich). b) Befindet efindet sich si ein Stabmagnet mit einem Pol in einer Spule und lässt man diesen um seine Achse rotieren, so ändert sich nicht das Magnetfeld um der Spule, so wird keine Spannung induziert. hn 3. Der Induktionsstrom kann auch verschieden gerichtet sein. 4. Durch den Wechselstrom in den Spulen des Induktionsherdes ändert sich ständig die Richtung des Magnetfeldes. In dem Boden des Topfes wird eine Spannung induziert. Der Topfboden ist eine kompakte Fläche, sodass ein Wirbelstrom fließt und den Topfboden erwärmt. 5. Aussage richtig falsch Die Aussage müsste richtig heißen: In Transformatoren wird Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt. Mit Transformatoren kann man Spannungen und Stromstärken erhöhen oder verringern. Wird mit einem Transformator die Spannung erhöht, so erhöht sich auch die Stromstärke. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag X In Transformatoren wird elektrische Energie in Bewegungsenergie umgewandelt. X Wird mit einem Transformator die Spannung erhöht, so verringert sich die Stromstärke. X 19 Lösungen/Physik – Elektrizitätslehre 5 Wird die Primärspule mit einer Gleichspannung betrieben, entsteht in der Sekundärspule auch eine Gleichspannung. X In unbelasteten Transformatoren verhalten sich die Spannungen wie die Windungszahlen zueinander. Wird die Primärspule mit einer Gleichspannung betrieben, entsteht in der Sekundärspule keine Spannung. X 6. Die Windungszahlen von Primär- und Sekundärspule in einem Transformator verhalten sich wie die zugehörigen Spannungen. Soll in der Sekundärspule eine kleinere Spannung als in der Primärspule induziert werden, so ist die Windungszahl der Sekundärspule viel kleiner als in der Primärspule. 7. a) Es soll erkannt werden, dass die Primärspule mehr Windungen haben muss als die Sekundärspule, da die Primärspannung größer als die Sekundärspannung ist. Des Weiteren stellt man fest, dass in der technischen Umsetzung nur Spulen verwendet werden können, die die Spannung annähernd transformieren. So kommt folgendes Spulenpaar in Frage: 1 000 und 50 Windungen. U1 U2 8. N 1 230 V ; N 2 12 V = 1 000 ; 1 50 19,167 000 = 1 50 ; I2 = = 1 20 b) I2 I1 c) e Eisenba hn oder Autoren Der berechnete Transformator könnte für das Betreiben einer elektrische Eisenbahn Autorennbahn oder als Ladegerät für die Akkus verschiedener elektrischer Geräte verwendet werden. = N1 ; I2 N 2 0,1 A = 1 000 · 0,1 A ; I2 50 =2A e induziert in der Sekundärspule eine SpanDiese Behauptung ist falsch. Das sich ändernde Magnetfeld der Primärsp Primärspule nung. Dort fließt der Sekundärstrom. Halbleiter 1. 2. S. S 12 Der in der Technik am häufigsten verwendete dete Halbleite Halbleiter ist st Silizium. Siliz Die Atome sind in einem Atomgitter ange angeordnet, dnet, die 4 Außenelektronen gehen eine Elektronenpaar-Bindung tronenpaar ndung ein. n. Die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern H liegt zzwischen sche Leitern und Isolatoren. Sie wird vo von Lich Licht und beeinflusst und kann geziel gezielt mit fremden werden. nd Wärme bee remden Atomen erhöht w Dieser Vorgang heißt Dotieren. en. p-dotierterr Halbl Halbleiter iter Si Si S Si a) Im m p-do p-dotierten erten Halble Halbleiter: Defektelektronen oder Loch. o er Loc Halbleiter: Elektronen Im n-dotierten -dotie n-dotierter Halbleiter n-d Si Si Sii Sii P Si Si B Si Si Si Sii Si Si Si b) Im n-dotierten Halbleiter bewegen sich die Elektronen zum Pluspol. Durch das Dotieren stehen zusätzliche Ladungsträger zur Verfügung. 3. p-Leiter pLeiter Löcherbewegung öcherbeweg n-Le n-Leiter te p-Leiter Löcherbewegung Elektronenbewegung n-Leiter Elektronenbewegung In der ersten rste Abbildung bewegen sich die Ladungsträger aufeinander zu. In der zweiten Abbildung bewegen sich die Ladungsträger nach außen, voneinander weg, in der Mitte der Diode bildet sich eine breite Sperrschicht. Die Halbleiterdiode 1. Aussage S. 13 richtig falsch Die Aussage müsste richtig heißen: Ein pn-Übergang lässt den elektrischen Strom stets durch. Das Silizium, aus dem eine Halbleiterdiode besteht, ist gezielt verunreinigt. Solarzellen wandeln elektrische Energie in Lichtenergie um. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag X Ein pn-Übergang lässt den elektrischen Strom nur in einer Richtung durch. X Solarzellen wandeln Lichtenergie in elektrische Energie um. X 20 Lösungen/Physik – Elektrizitätslehre 5 Liegen an Dioden sehr kleine Spannungen an, so ist die Überwindung der Grenzschicht für die Ladungsträger unmöglich. 2. X a) linke Seite: Die Lampe leuchtet: Durchlassrichtung. rechte Seite: Die Lampe leuchtet nicht: Sperrrichtung. b) Die Diode lässt den Strom durch, wenn an der Anode (am p-dotierten Halbleiter) der Pluspol und an der Kathode (am n-dotierten Halbleiter) der Minuspol angeschlossen ist. Die Defektelektronen bewegen sich in Richtung des Minuspols, die Elektronen in Richtung des Pluspols. So kommt es zu einer Überwindung der Grenzschicht. Die Diode schaltet durch: Durchlassrichtung. Werden die Pole getauscht, bewegen sich die Defektelektronen und Elektronen jeweils noch zu den genannten Polen, jedoch nach außen. Die Grenzschicht verbreitert sich. Die Diode sperrt den Stromfluss: Sperrrichtung. c) Die Diode lässt nur eine Richtung des Stroms durch. Wechselspannungen haben meist eine Frequenz von 50 Hz, in einer Sekunde lässt die Diode 50 Mal den Strom durch, 50 Mal sperrt sie. Der Glühdraht der Lampe ist zu träge und aht de unsere Augen können diesen Wechsel nicht wahrnehmen, so sehen wir die Lampe leuchten. chten. 3. grün A B rot 4. In dem Diagramm ist der Zusammenhang zwischen der er Strom Stromstärke stärke I und der Spannung U dargestellt. D Die gestrich gestrichelte Linie ist eine ansteigende Gerade durch den Koordinatenursprung. gilt I ~ U. Dieser Zusammenhang n Koordinat nurspr ng So g ammenhang gilt für einen elektrischen Widerstand. Die Volllinie ve verläuft Diese rläuft bis ca. 0,6 – 0,7 V sehr flach und steigt anschließend eßend stark an. D se Eigenschaft kennzeichnet Halbleiterdioden. rdiod n. 5. E C G B A D F Der Transistorr 1. S. 15 Kollektor Basis Emitter Emi 2. Wir unterscheide unterscheiden n bei e einem Transistor zwei Stromkreise: den Basisstromkreis (Steuerstromkreis) und den Kollektorstromkreis Liegt nur im Kollektorstromkreis eine Spannung an, so ist der Transistor an einem pnkreis (Arbeitsstromkreis). (Arbei Übergang gesperrt. Es fließt kein Strom. ang ge Wird im Basisstromkreis eine kleine Spannung angelegt, so wird der pn-Übergang in Durchlassrichtung geschaltet und es fließt auch ein Kollektorstrom. 3. a) durchgeschalteter Transistor b) gesperrter Transistor 4. Transistoren werden als Verstärker verwendet. Transistoren werden als Schalter eingesetzt. 5. Der Steuerstromkreis (Basis) steuert den Arbeitsstromkreis (Kollektor). Mit einem kleinen Basisstrom kann man einen großen Kollektorstrom steuern. Eine kleine Änderung des Basisstroms bewirkt eine große Änderung des Kollektorstroms. Anke Ganzer: Physik kompetenzorientiert: Elektrizitätslehre 5 © Persen Verlag 21 ® Bergedorfer Weitere Downloads, E-Books und Print-Titel des umfangreichen Persen-Verlagsprogramms finden Sie unter www.persen.de Hat Ihnen dieser Download gefallen? Dann geben Sie jetzt Beweertung auf www.persen.de direkt bei dem Produkt Ihree Bewertung ungen mi t ab und teilen Sie anderen Kunden Ihre Erfahrungen mit. © 2014 14 Persen Verlag, Hamburg AAP Lehrerfachverlage GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechgt, nz s sowie in seinen Teilen eilen u das Werk als für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist ls Ganzes oder in seinen Teilen Te nur für den genann genannten Zweck gesta gestaet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Drie oder im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf er für die Veröffentlichung entlich in jedem Fall der vorheri vorherigen schrilichen Zusmmung des Verlages. Sind Internetadressen in diesem Werk angegeben, wurden diese vom Verlag sorgfälg geprü. Da wir auf die externen Seiten weder inhaltliche noch gestalterische Einflussmöglichkeiten haben, können wir nicht garaneren, dass die Inhalte zu einem späteren Zeitpunkt noch dieselben sind wie zum Zeitpunkt der Drucklegung. Der Persen Verlag übernimmt deshalb keine Gewähr für die Aktualität und den Inhalt dieser Internetseiten oder solcher, die mit ihnen verlinkt sind, und schließt jegliche Haung aus. Illustrationen: Spule und Leiter (S. 1, 17): Roman Lechner; Elektromotor (S. 2, 17) © thingamajiggs – Fotolia.com; Experiment (S. 4) © Anke Ganzer; Zündspule (S. 20) © Anke Ganzer; Experiment (S. 3): Roman Lechner; Magneten (S. 4, 18): Roman Lechner; Wirbelströme (S. 5, 18): Roman Lechner; Dynamo (S. 6, 19): Roman Lechner; Trafo (S. 7): Roman Lechner; Energietransport (S. 8): Roman Lechner; Solarzelle (S. 14): Roman Lechner; Transistoren (S. 15, 21): Roman Lechner; Zündspule (S. 9): Roman Lechner Satz: Satzpunkt Ursula Ewert GmbH, Bayreuth Bestellnr.: 23275DA5 www.persen.de
