3.6.2.1 Elektrisches Feld  |
3.6.2.1 Elektrisches Feld
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen und erläutern die Ursache sowie die Struktur statischer elektrischer Felder. Sie
sind in der Lage, homogene Felder auch quantitativ zu beschreiben. Die Betrachtung der Superposition elektrischer Felder erfolgt im
Allgemeinen zeichnerisch, im Falle senkrechter und paralleler Felder auch rechnerisch.
Die Schülerinnen und Schüler können
(1)
die Kraftwirkungen zwischen elektrisch geladenen Körpern beschreiben (Abstoßung, Anziehung, Coulomb’sches Gesetz, \( F =
\frac{ 1 }{ 4 \, \pi \, \varepsilon_0 } \cdot \frac{ Q_1 \cdot Q_2 }{ r^2 } \) )
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(2)
die Struktur elektrischer Felder beschreiben (Feldbegriff, Feldlinien, homogenes Feld, radiales Feld einer
Punktladung, Feld eines Dipols, Quelle und Senke, Superposition von elektrischen Feldern)
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(3)
das Verhalten von Materie im elektrischen Feld beschreiben (Influenz, Polarisation)
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(4)
den Zusammenhang zwischen der Kraftwirkung auf eine Probeladung und der elektrischen Feldstärke anhand eines Experimentes
erläutern ( \( \vec{E} = \frac{ \vec{F}_{\mathrm{\scriptscriptstyle{el}}} }{ q } \) )
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(5)
die elektrische Feldstärke eines Plattenkondensators beschreiben ( \( E = \frac{ U }{ d } \) )
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(6)
die Kapazität eines Kondensators erläutern ( \( C = \frac{ Q }{ U } \) )
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(7)
die Eigenschaften eines Plattenkondensators beschreiben ( \( C = \varepsilon_{\mathrm{\scriptscriptstyle{0}}} \cdot
\varepsilon_{\mathrm{\scriptscriptstyle{r}}} \cdot \frac{A}{d} \), \( E_{\mathrm{\scriptscriptstyle{Kond}}} = \frac{1}{2} \cdot C \cdot
U^{2} \), Kondensator als Energiespeicher, Dielektrikum)
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BP2016BW_ALLG_GMSO_PH.V2_PK_01_07, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH.V2_PK_02_02, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH.V2_PK_01_08, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH.V2_PK_01_06, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH.V2_PK_02_04, BP2016BW_ALLG_GMSO_PH.V2_PK_02_03
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(8)
den zeitabhängigen Aufladevorgang und Entladevorgang eines Kondensators anhand von U-t-
und I-t-Diagrammen erläutern und mit Hilfe der Exponentialfunktion mathematisch beschreiben sowie den Einfluss der
Parameter Widerstand und Kapazität beschreiben
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BP2016BW_ALLG_GYM_M_IK_11-12-LF_04_00
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(9)
den Zusammenhang zwischen Spannung und Potential erläutern (Äquipotentiallinien eines homogenen
Feldes sowie des Feldes eines Dipols)
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(10)
Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen elektrischen
Feldern und Gravitationsfeldern beschreiben
(homogene Felder, Felder einzelner Ladungen
beziehungsweise Massen)
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BP2016BW_ALLG_GMSO_PH.V2_PK_01_10
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(11)
die Bewegung geladener Teilchen parallel und senkrecht zu einem homogenen elektrischen Feld quantitativ beschreiben und hierbei
ihre Kenntnisse aus der Mechanik anwenden (Newton’sche Prinzipien, potentielle und kinetische Energie,
Energieerhaltungssatz, Bahnformen)
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BP2016BW_ALLG_GYM_PH_IK_9-10_05, PG_02
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