Autor: Jörg Ihringer
Auf Wunsch der Hörerinnen und Hörer finden Sie hier die wichtigsten der die Vorlesung „Experimentalphysik 2“ begleitenden Power-Point Präsentationen. Feed-Back für nötige Korrekturen, Kritik, oder bei Weiterverwendung der Daten ist willkommen. Viel Erfolg!
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Datum |
Thema |
Link zu Power-Point mit Animationen, n Seiten à |
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11.04.05 |
Stoff-Übersicht (IMPP Empfehlung) |
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Physikalische Grundgrößen (Startpaket) |
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Skalare und Vektoren • Definition • Darstellung mit Komponenten • Addition von Vektoren • Linearkombinationen von Vektoren • Produkte zwischen Vektoren |
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Funktionenfamilie • Zeit, Ort, Weg • Geschwindigkeit • Beschleunigung |
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Beschleunigung Beispiele • Konstante Beschleunigung, Beispiel 1 • Variable Beschleunigung – Folge von Intervallen mit konstanter Beschleunigung, Beispiel 2 – Stetige Funktion der Zeit: Sinus-Funktion (Schwingungen), Beispiel 3 – Variation der Richtung (Bewegung auf Kreisbahn), Beispiel |
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• Die Kraft – Massen und Trägheit – Kraft auf Massen –
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Das Gravitationsgesetz – Die Fundamentalkräfte |
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Kräfte zwischen den Bausteinen der Materie • Massen* – immer anziehend: Gravitationsgesetz • Ladungen* – anziehend oder abstoßend: Coulombgesetz • Kraft auf bewegte Ladungen: Lorentz-Kraft • *Es gibt keine Ladung ohne Masse • *Es gibt Massen ohne Ladung |
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• Die elektrische Feldstärke – Definition – Feldlinien |
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18.04.05 |
Materialeigenschaften - Startpaket |
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• Begriffe: Arbeit, Energie • Physikalische Vorgänge mit Bezug zu Energie • Der Energie-Erhaltungssatz • Energie Austausch zwischen Systemen • Energie im konservativen elektrischen und im Gravitationsfeld • Energie im Wirbelfeld |
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• Arbeit im elektrischen Feld • Potential zwischen zwei Platten • Vorzeichen des Potentials • Die elektrische Spannung • Das Potential: Eine Eigenschaft konservativer Felder |
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Berechnung der Feldstärke einer Ladungsverteilung • Der elektrische Fluss • Der Satz von Gauß-Ostrogradski • Feldstärke einer geladenen Kugel • Feldstärke einer geladenen Platte • Feldstärke am Plattenkondensator |
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25.4.2005 |
Die Kapazität
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Elektrischer Strom,
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Das Vektorprodukt |
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Grundlegende Eigenschaften von Magneten |
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Das Durchflutungsgesetz Berechnung des Magnetfelds um einen Leiter |
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02.05.05 |
• Eigenschaften statischer Felder – In Worten – Mathematische Formulierungà Maxwellsche Gleichungen |
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Induktion eines magnetischen Feldes • Feldstärke und Ladungen • Feldaufbau bei Stromfluss • Äquivalenz: Stromfluss und Feldaufbau • Induktion eines Magnetfeldes • Induktion eines elektrischen Feldes |
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Faradaysches Induktionsgesetz: Anwendung in der Technik • Faradaysches Induktionsgesetz • Induzierte elektrische Feldstärke bei Änderung des Stromflusses • Die Lenzsche Regel |
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09.05.05 |
Die Induktivität • Faradaysches Induktionsgesetz • Induktion durch ein sich zeitlich änderndes Magnetfeld • Selbstinduktion in einem Bauteil bei sich zeitlich änderndem Strom – Die Induktivität, Maß für die über einem Bauteil bei Änderung der Stromstärke erscheinend („selbstinduzierte“) Spannung |
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Induktivität der Spule • Verstärkung des magnetischen Flusses durch Addition von Magnetfeldern mehrer Leiter • Das Magnetfeld einer Spule • Selbst-Induktion an einer Windung einer Spule mit N Windungen • Selbst-Induktion an einer Spule mit N Windungen • Die Induktivität einer Spule |
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Induktion im Transformator • Zwei Spulen nützen einen magnetischen Fluss • „Primärspule“: – Es liegt eine Wechselspannung an – der Strom, und damit der magnetische Fluss, stellt sich so ein, dass die induzierte Gegenspannung gleich der Betriebsspannung ist • „Sekundärspule“: – liegt im magnetischen Fluss der Primärspule – Der magnetische Fluss induziert eine Spannung proportional zur Windungszahl |
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Induktion im Generator • Faradaysches Induktionsgesetz • Induzierte elektrische Feldstärke bei Änderung des Winkel zwischen Fläche und Magnetfeld • Der sinusförmige Wechselstrom |
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Fundamentale Bauelemente • Gegenüberstellung der Eigenschaften: • Spannungen über den Bauteilen • Definition der Kenngrößen aus den elektrischen Eigenschaften – Kapazität – Widerstand – Induktivität • Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung |
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Einschaltvorgänge • Reihenschaltung Kapazität und Widerstand – Spannungen im Stromkreis beim Einschalten • Reihenschaltung Induktivität und Widerstand – Spannungen im Stromkreis beim Einschalten • Zeitkonstanten |
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Elektrischer Schwingkreis • Reihenschaltung Kapazität und Induktivität • Nach Anregung „schwingt“ die Spannung • Vergleich zwischen elektrischen und mechanischen Schwingkreisen |
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„Kraftstrom“ • Dreh- und Wechselstrom • Der Effektivwert • Aufbau von Elektromotoren • Das Kraft-Netz • Wirkungsweise des Schutzleiters |
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Elektrische Energie in Deutschland • Energiebedarf • Leistung der Niagara-Fall Wasserkraftwerke • Energie-Quellen • Anmerkung zur Energie-Diskussion |
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joerg.ihringer@uni-tuebingen.de
Last
updated: 23. Mai 2005