mentor Lernhilfe: Physik Mittelstufe - ReadingSample - Beck-Shop
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mentor Lernhilfen mentor Lernhilfe: Physik Mittelstufe Optik, Magnetismus, Elektrizitätslehre, Atomphysik Bearbeitet von Diethelm Völcker 1. Auflage 2007. Buch. 192 S. Paperback ISBN 978 3 580 65661 4 schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, eBooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte. Inhalt Vorwort .......................................................................................... 5 ........................................ 6 A Optik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drei wichige Eigenschaften des Lichts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Informationsträger Licht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lichtquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ausbreitung des Lichts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schatten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lichtstreuung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ebener Spiegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hohlspiegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wölbspiegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lichtbrechung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brechungsgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mehrfachbrechung des Lichts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sammellinsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dioptrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zerstreuungslinsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Linsensysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optische Bilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wichtige Formeln der Optik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geometrische Optik: Konstruktion der Bildlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Bildentstehung auf der Netzhaut des Auges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sehwinkel und Lupenwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fotoapparat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mikroskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fernrohre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Farbiges Licht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kleine Farbenlehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dreifarbentheorie des Sehens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25 26 28 30 32 33 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 B Magnetismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Magnete und Magnetpole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elementarmagnete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 60 62 64 C Elektrizitätslehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stromkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strom ist Ladungstransport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften der elektrischen Ladungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektronen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wärmewirkung des elektrischen Stroms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chemische Wirkung des elektrischen Stroms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Magnetische Wirkung des elektrischen Stroms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 66 68 70 72 74 76 78 80 Physikalische Größen und Maßeinheiten 3 Anwendung des Elektromagnetismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LORENTZ-Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektromotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Stromstärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Energie – elektrische Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrischer Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spezifischer Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reihenschaltung von Widerständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parallelschaltung von Widerständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Innerer Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektromagnetische Induktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehstrommotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transformator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Energieversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sicherheitssystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fehlerstrom-Schutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Halbleiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Halbleiterdiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kleine Diodentechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transistorschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feldeffekttransistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 D Atomphysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Atommodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernladung und Isotope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Atomhülle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Quantensprünge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Natürliche Radioaktivität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernzerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nachweismethoden radioaktiver Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zerfallswerte und Halbwertszeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernumwandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernspaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernspalttechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernfusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strahlenbelastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kernbrennstoff-Kreislauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Energiebilanz der Erde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Direkte Nutzung der Sonnenenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Indirekte Nutzung der Sonnenenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fotosynthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Radiologische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 164 165 166 167 168 Lösungen ...................................................................................... 169 ........................................................................................ 189 Register Bildquellen 4 ................................................................................... 192 Elektrizitätslehre Lorentz-Kraft Das Ausweichmanöver der Leiterschaukel Hängt eine Leiterschleife zwischen den Schenkeln eines Hufeisenmagneten, dann fliegt die Leiterschaukel im hohen Bogen aus dem Magnetfeld, wenn der Strom entsprechend der Abbildung eingeschaltet wird. Die Kraft, die diese Be1 wegung verursacht, heißt Lorentz-Kraft (benannt nach Hendrik A. Lorentz). 2 Die Richtung der Lorentz-Kraft steht 3 senkrecht zu der Stromrichtung und senkrecht zur Magnetfeld-Richtung. Parallel zu den magnetischen Feldlinien an햲 Richtung des Magnetfelds gebrachte Leiterstücke erfahren keine 햳 Richtung der LORENTZ-Kraft Kräfte. Die Lorentz-Kraft greift an den 햴 Elektronen bewegten Ladungen an, also an den Elektronen. Da diese das Leitermaterial nicht verlassen können, nehmen sie das ganze Material, also die Schaukel, in hohem Bogen mit. Weil das so ist, ist zu merken: Auf Ladungen, die sich senkrecht durch ein Magnetfeld bewegen, wirken Kräfte. Sie heißen LORENTZ-Kräfte. Der „kleine Dreh“ Lorentz-Kräfte drehen auch eine stromdurchflossene Spule im Magnetfeld. An dem einen Spulenschenkel wirken die Drehkräfte nach außen, am anderen Spulenschenkel wirken die Drehkräfte nach innen. Nach einer Drehung um 90° hört die Drehung auf. Dann stehen sich auch der Nordpol der Spule und der Südpol des Magneten gegenüber und umgekehrt der Südpol der Spule dem Nordpol des Magneten. 84 Elektrizitätslehre Kräftige Drehverstärkung … kommt durch ein starkes, enges, gleichmäßiges Magnetfeld zustande. Wichtig ist, dass die Lorentz-Kräfte auf die Spulenschenkel immer gleichmäßig wirken können. Ein Weicheisenkern zwischen den Enden des Hufeisenmagneten wirkt hier Wunder. Der Weicheisenkern ist fest montiert. Er wird von hinten mit einer Kunststoffklammer in seiner Position gehalten und dreht sich nicht. Diese Halterung ist auf dem Bild nicht zu sehen. Aber in dem engen kreisförmigen Luftspalt herrscht ein starkes gleichmäßiges Magnetfeld. Diese Vorrichtung heißt Drehspul-Messwerk. Im stromlosen Zustand wird die Spule durch zwei Spiralfedern, die gleichzeitig als Stromzuleitung dienen, in der Nullstellung gehalten. Die Stromzuleitungen verlaufen von den Federn zur Spule gut isoliert parallel zur Achse. Fließt Gleichstrom durch die Spule, so treten Drehkräfte auf, die der Stärke des elektrischen Stroms verhältnisgleich sind. Die Spule mit Zeiger dreht sich so weit, bis die Gegenkraft der Federn den Drehkräften der Spule das Gleichgewicht hält. Ein solches DrehspulMessinstrument ist sehr empfindlich. Ganz schwache elektrische Ströme zeigt es noch an. Will man Wechselströme damit messen, müssen diese erst in Gleichstrom verwandelt werden. Und das geschieht so: Der Wechselstrom heizt einen Draht auf, die Hitze erfasst ein Thermoelement. Der Thermostrom wird gemessen. Diese Vorrichtung heißt Thermoumformer. Es gibt noch andere Möglichkeiten, aus Wechselströmen Gleichströme zu machen. (Vergleiche Seite 124.) N S N S So sieht das Magnetfeld zwischen den Magnetpolen und dem Weicheisenkern aus. Es ist blau gezeichnet. Wie heißen die Kräfte, die auf bewegte Ladungen im Magnetfeld C35 wirken, wenn sich diese senkrecht zum Magnetfeld bewegen? C36 Wirken auch Kräfte auf Ladungen, wenn sich diese Ladungen längs der magnetischen Feldlinien bewegen? 85 Elektrizitätslehre Elektromotor Der „große Dreh“ Eine stromdurchflossene Spule im Feld eines Hufeisenmagneten dreht sich höchstens um 180°. Mehr ist nicht drin. Polt man die Richtung des Stromes um, dreht sich die Spule wieder um 180° zurück. Das ist aber schon der Schlüssel zum ganzen großen „Dreh“ um 360°. Man muss: 1. mit der ersten Stromrichtung Schwung holen; Die LORENTZ-Kräfte drehen die Schleife rechtsherum. 2. mit dem Schwung den sogenannten Totpunkt überwinden; Der Totpunkt ist erreicht. Wird jetzt der Strom durch die Schleife abgeschaltet, dreht sich die Schleife mit ein bisschen Schwung weiter rechtsherum. 3. umpolen, um das Weiterdrehen so zu organisieren, dass der Drehsinn erhalten bleibt. Jetzt muss umgepolt werden. Die Schleife wird rechtsherum weitergedreht. 86 Elektrizitätslehre Die Umpolvorrichtung sitzt auf den Drahtenden der Schleife. Die Schleife wird natürlich von einer Achse gehalten, die hier nicht eingezeichnet ist. Der sogenannte Stromwender – auch Kommutator genannt – besteht aus zwei halbkreisförmigen Leitern, die voneinander durch Isoliermaterial getrennt sind. Das eine Ende der Schleife ist mit dem Halbkreis A, das andere mit dem Halbkreis B fest verbunden. Die Stromzuführung erfolgt durch die Schleifkontakte 嘷 + und 嘷 – . Die Schleifkontakte schleifen an den Halbkreisscheiben. Die Schleifkontaktstifte bestehen meistens aus Grafit. Dreht sich nun der Stromwender, ist bei der ersten Halbdrehung der Pluspol am Halbkreis A und der Minuspol am Halbkreis B. Nach einer Drehung um 180˚ liegt der Pluspol der Stromzuführung am Halbkreis B und der Minuspol am Halbkreis A. Die Änderung der Stromrichtung ist im richtigen Moment vollzogen. Technische Verbesserungen sorgen für Stärke 1. Der Dauermagnet wird durch einen Elektromagneten ersetzt. Dann gibt es zwei Möglichkeiten: a) Der Strom fließt erst durch den feststehenden Elektromagneten (Stator) und anschließend durch die sich drehende Spule (Rotor). Stator und Rotor sind hintereinandergeschaltet. Diese Form des Motors heißt Hauptschlussmotor. b) Stator und Rotor sind parallel zueinander geschaltet. Diese Form des Motors heißt Nebenschlussmotor. 2. Die Einzelschleife wird zu einer Spule mit vielen Windungen verstärkt. 3. In die Spule kommt ein Eisenkern, der sogenannte Anker. C37 Nenne die drei Schritte, die eine stromdurchflossene Leiterschleife in einem Magnetfeld eine volle Umdrehung machen lässt. C38 Wie heißt der drehbare Teil des Motors in der Fachsprache? C39 Wie heißt der feststehende Teil des Motors in der Fachsprache? C40 Wie heißen die Motoren, bei denen der Strom erst durch den Elektromagneten des Stators, dann durch die Ankerwicklungen des Rotors fließt? 87 Lösungen Teil C – Elektrizitätslehre An den Protonen – den massigen Bauteilen des Atomkerns – haftet die positive elektrische Ladung. C20 Den Ladungstransport in metallischen Leitern übernehmen die Elektronen. C21 (Seite 75) Seite 77 Die Elektronen treten mit den Atomen des Leitermaterials in Wechselwirkung (Stöße). Die Atome schwingen stärker. Das bedeutet Temperaturerhöhung. C22 In dünnen Leiterstellen fließen die Elektronen schneller als in normal dicken Leiterteilen eines Leiterkreises. Schnelle Elektronen zeigen heftigere Wechselwirkung mit den Leiteratomen als langsame. C23 Ein Thermoelement ist eine Kombination von zwei verschiedenen Metallen. Wird eine Lötstelle erwärmt, die andere gekühlt, setzen sich in dieser Kombination die Elektronen in eine Richtung in Bewegung. C24 Seite 79 Bei positiven Ionen überwiegt die positive Kernladung, da Elektronen in der Hülle des Atoms fehlen. Negative Ionen haben Elektronenüberschuss in der Hülle des Atoms. C25 1. Herstellen von Metallüberzügen (Galvanotechnik) 2. Herstellen von chemischen Rohstoffen durch Elektrolyse C26 Der negative Pol der Batterie erhält seinen Elektronenüberschuss dadurch, dass positive Zinkionen in Lösung gehen und dabei Elektronen im Zinkbecher des Elements zurücklassen. C27 Salmiak, das ist Ammoniumchlorid (NH4Cl). C28 Seite 81 Ja, um den stromdurchflossenen Leiter bildet sich schlagartig ein kreisförmiges Magnetfeld. Es gibt keine Ladungsbewegung ohne Magnetfeld. Auch wenn Ionen die Ladungen transportieren, ist das Magnetfeld da. C29 Weicheisen wird in der stromdurchflossenen Spule magnetisch. Der nach dem Abschalten des Stromes noch zurückbleibende Magnetismus heißt remanenter Magnetismus. C30 Ja, das Magnetfeld ändert auch seine Richtung. C31 Seite 83 Wagnerscher Hammer – ein erster Automat. C32 179
