Elektrodynamik lernen: Quizze und Übungen für Physik in der Qualifikationsphase 1

Question 1

Welche Aussage beschreibt die Eigenschaften von Spulen am besten?

Accepted Answer

Passive elektronische Bauteile mit hoher Induktivität, die Stromänderungen in einer Schaltung entgegenwirken

Answer

Aktive elektronische Bauteile, die den Stromfluss verstärken

Answer

Bauteile, die eine hohe Spannung erzeugen und Strom speichern

Answer

Bauteile mit niedriger Induktivität, die Stromänderungen in einer Schaltung fördern

Question 2

Frage: Erläutere das Prinzip der Energieerhaltung in elektrischen und magnetischen Feldern. Nenne ein Beispiel, das die Umwandlung von Energie zwischen diesen Feldern veranschaulicht.

Accepted Answer

Das Prinzip der Energieerhaltung besagt, dass die Gesamtenergie in einem abgeschlossenen System aus elektrischen und magnetischen Feldern konstant bleibt. Energie kann zwischen diesen Feldern umgewandelt werden, aber die Gesamtmenge bleibt erhalten.

Answer

Die Energieerhaltung gilt nur für elektrische Felder.

Answer

Energie kann nicht zwischen elektrischen und magnetischen Feldern umgewandelt werden.

Answer

Elektrische Energie wird immer in magnetische Energie umgewandelt.

Question 3

Welche drei Faktoren beeinflussen den elektrischen Widerstand eines metallischen Leiters? Erläutere ihre praktische Bedeutung.

Accepted Answer

Länge, Querschnittsfläche und Material des Leiters

Answer

Temperatur und Stromstärke

Answer

Frequenz und Wellenlänge des Stroms

Answer

Farbe und Form des Leiters

Question 4

Beschreibe die Funktionsweise eines elektrischen Filters und erläutere seine Bedeutung für die Rauschunterdrückung und Signalverarbeitung.

Accepted Answer

Ein elektrischer Filter ist ein passives Bauteil, das unerwünschte Frequenzen aus einem Signal herausfiltert.

Answer

Ein elektrischer Filter verstärkt nur bestimmte Frequenzbereiche eines Signals.

Answer

Ein elektrischer Filter benötigt eine externe Stromquelle, um zu funktionieren.

Answer

Ein elektrischer Filter kann nur in analogen Schaltungen eingesetzt werden.

Question 5

Erläutere den Zusammenhang zwischen der Impedanz eines Stromkreises und dem Verhalten von Wechselstrom in Gegenwart von Induktivitäten und Kondensatoren.

Accepted Answer

Die Impedanz ist eine komplexe Größe, die sowohl von der Induktivität als auch von der Kapazität abhängt.

Answer

Die Impedanz ist direkt proportional zur Induktivität und umgekehrt proportional zur Kapazität.

Answer

Die Impedanz ist gleich dem Widerstand des Stromkreises.

Answer

Die Impedanz hat keinen Einfluss auf das Verhalten von Wechselstrom in Gegenwart von Induktivitäten und Kondensatoren.

Question 6

Erläutere die Ursachen und Auswirkungen von Wechselstromstörungen in elektrischen Netzen.

Accepted Answer

Ursachen: Kurzschlüsse, Überlastungen; Auswirkungen: Spannungsabfälle, Ausfälle

Accepted Answer

Ursachen: Spannungsspitzen, Harmonische; Auswirkungen: Geräteausfälle, Überhitzung

Accepted Answer

Ursachen: Erdschlüsse, Isolationsschäden; Auswirkungen: Personengefährdung, Anlagenausfall

Accepted Answer

Ursachen: Blitzschlag, Stromausfall; Auswirkungen: Spannungseinbrüche, Spannungserhöhungen

Question 7

Welche Einheit wird für die elektrische Feldstärke verwendet?

Accepted Answer

Volt pro Meter

Answer

Newton pro Coulomb

Answer

Coulomb pro Quadratmeter

Answer

Ampere pro Sekunde

Question 8

Formulieren Sie das Coulomb-Gesetz.

Accepted Answer

F = k * Q1 * Q2 / r^2

Answer

F = k * Q1 / Q2

Answer

F = k * Q1 + Q2

Answer

F = k * Q1 * r

Question 9

Welche der folgenden Aussagen beschreibt das magnetische Feld korrekt?

Accepted Answer

Das magnetische Feld ist ein Vektorfeld.

Answer

Das magnetische Feld ist ein Skalarfeld.

Answer

Das magnetische Feld ist eine Kraft, die auf eine Ladung wirkt.

Answer

Das magnetische Feld ist eine Ladung, die eine Kraft auf eine andere Ladung ausübt.

Question 10

Welche Einheit wird für die magnetische Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Ampere

Answer

Weber

Answer

Henry

Question 11

Formulieren Sie das Ampère'sche Gesetz.

Accepted Answer

∮ B * d l = µ0 * I

Answer

∮ B * d l = I

Answer

∮ B * d l = µ0

Answer

∮ B * d l = 0

Question 12

Beschreiben Sie den Unterschied zwischen einem Magnetfeld und einem magnetischen Fluss.

Accepted Answer

Das Magnetfeld ist ein Vektor, während der magnetische Fluss ein Skalar ist.

Answer

Der magnetische Fluss ist ein Vektor, während das Magnetfeld ein Skalar ist.

Answer

Das Magnetfeld ist eine Kraft, während der magnetische Fluss eine Energie ist.

Answer

Der magnetische Fluss ist eine Kraft, während das Magnetfeld eine Energie ist.

Question 13

Formulieren Sie das Lenz'sche Gesetz.

Accepted Answer

Die Richtung des induzierten Stroms ist der Änderung des magnetischen Flusses entgegengesetzt.

Answer

Die Richtung des induzierten Stroms folgt der Änderung des magnetischen Flusses.

Answer

Die Stärke des induzierten Stroms ist proportional zur Änderung des magnetischen Flusses.

Answer

Die Stärke des induzierten Stroms ist umgekehrt proportional zur Änderung des magnetischen Flusses.

Question 14

Welche Einheit hat die magnetische Flussdichte?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Volt (V)

Answer

Ampere (A)

Answer

Weber (Wb)

Question 15

Welche Ladungsart wird durch ein Elektron dargestellt?

Accepted Answer

Negative Ladung

Answer

Neutrale Ladung

Answer

Positive Ladung

Answer

Partielle Ladung

Question 16

Welche Größe beschreibt den Widerstand eines Leiters?

Accepted Answer

Ohm (Ω)

Answer

Siemens (S)

Answer

Henry (H)

Answer

Farad (F)

Question 17

Welche Schaltung ermöglicht die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom?

Accepted Answer

Gleichrichter

Answer

Kondensator

Answer

Spule

Answer

Transformator

Question 18

Welche Aussage beschreibt die Wirkung eines Transformators?

Accepted Answer

Änderung von Spannung und Stromstärke

Answer

Gleichrichtung von Wechselstrom

Answer

Erzeugung von Wechselstrom

Answer

Speicherung von Energie

Question 19

Welche Aussage über elektrische Felder ist korrekt?

Accepted Answer

Elektrische Felder üben eine Kraft auf geladene Objekte aus.

Answer

Elektrische Felder sind immer sichtbar.

Answer

Elektrische Felder entstehen nur, wenn sich Ladungen bewegen.

Answer

Elektrische Felder können Materie nicht durchdringen.

Question 20

Ein Elektron bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 10^6 m/s in einem Magnetfeld der Stärke 0,5 Tesla. Welche Kraft wirkt auf das Elektron?

Accepted Answer

e * v * B

Answer

v * B / e

Answer

e * v / B

Answer

e * B / v

Question 21

Welche Einheit ist die Einheit der elektrischen Spannung?

Accepted Answer

Volt

Answer

Tesla

Answer

Ampere

Answer

Newton

Question 22

Ein Kondensator mit einer Kapazität von 10 µF wird auf eine Spannung von 100 V aufgeladen. Wie viel Energie ist im Kondensator gespeichert?

Accepted Answer

500 µJ

Answer

10 mJ

Answer

100 µJ

Answer

1 mJ

Question 23

Welche Aussage über Induktivitäten ist korrekt?

Accepted Answer

Induktivitäten speichern Energie in Form eines Magnetfeldes.

Answer

Induktivitäten erzeugen elektrische Felder.

Answer

Induktivitäten leiten Strom ohne Widerstand.

Question 24

Welche der folgenden Wellenarten ist eine elektromagnetische Welle?

Accepted Answer

Licht

Answer

Erdbebenwellen

Answer

Wasserwellen

Answer

Schall

Question 25

Welche Aussage über Wechselstrom (AC) ist korrekt?

Accepted Answer

Wechselstrom ändert seine Richtung und Größe periodisch.

Answer

Wechselstrom kann nicht durch Transformatoren transformiert werden.

Answer

Wechselstrom wird in Batterien gespeichert.

Question 26

Ein Stromkreis enthält eine Batterie, einen Widerstand und eine Induktivität. Wenn der Stromkreis geschlossen wird, steigt der Strom im Stromkreis allmählich an. Warum?

Accepted Answer

Induktivität verzögert den Stromanstieg.

Answer

Induktivität hat keinen Einfluss auf den Stromanstieg.

Answer

Induktivität kehrt die Richtung des Stroms um.

Answer

Induktivität beschleunigt den Stromanstieg.

Question 27

In welcher Richtung verlaufen die magnetischen Feldlinien eines geraden stromdurchflossenen Leiters?

Accepted Answer

Kreisförmig um den Leiter, senkrecht zur Stromflussrichtung

Answer

Parallel zum Leiter in Stromflussrichtung

Answer

Parallel zum Leiter entgegen der Stromflussrichtung

Question 28

Ein Elektron bewegt sich senkrecht zu einem Magnetfeld mit der Feldstärke B. Wie ist die Richtung der Lorentzkraft auf das Elektron?

Accepted Answer

Senkrecht zu Magnetfeld und Bewegungsrichtung

Answer

Parallel zum Magnetfeld, entgegen der Bewegungsrichtung

Answer

In Richtung des Magnetfeldes

Answer

Parallel zum Magnetfeld, in Bewegungsrichtung

Question 29

Welche Einheit ist keine Einheit der elektrischen Feldstärke?

Accepted Answer

Newton (N)

Answer

Farad pro Meter (F/m)

Answer

Coulomb pro Quadratmeter (C/m²)

Answer

Volt pro Meter (V/m)

Question 30

Ein Kondensator wird auf eine Spannung U geladen. Wie lautet die Formel für die gespeicherte Energie W in Abhängigkeit von der Spannung U?

Accepted Answer

W = 1/2 * C * U²

Answer

W = C * U

Answer

W = 1/2 * U²

Answer

W = 1/4 * C * U²

Question 31

Wie verlaufen die elektrischen Feldlinien eines elektrischen Dipols?

Accepted Answer

Vom positiven zum negativen Pol des Dipols

Answer

In Stromflussrichtung parallel zum Dipol

Answer

Entgegen der Stromflussrichtung parallel zum Dipol

Answer

Parallel zum Dipol

Question 32

Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld. Was geschieht, wenn der Stromfluss im Leiter umgekehrt wird?

Accepted Answer

Das Magnetfeld kehrt seine Richtung um

Answer

Die Stärke des Magnetfeldes verdoppelt sich

Answer

Das Magnetfeld verschwindet

Answer

Die Stärke des Magnetfeldes halbiert sich

Question 33

Welche Einheit ist keine Einheit der magnetischen Flussdichte?

Accepted Answer

Joule (J)

Answer

Weber pro Quadratmeter (Wb/m²)

Answer

Ampere pro Meter (A/m)

Answer

Tesla (T)

Question 34

Ein Transformator hat eine Primärspule mit N1 Windungen und eine Sekundärspule mit N2 Windungen. Wie lautet die Formel für die Spannungsverhältnisse U1 und U2 zwischen den Spulen?

Accepted Answer

U1/U2 = N1/N2

Answer

U1 * U2 = N1 * N2

Answer

U1/U2 = N2/N1

Answer

U1 - U2 = N1 - N2

Question 35

Welche Aussage über elektromagnetische Induktion ist korrekt?

Accepted Answer

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

Answer

Ein konstanter magnetischer Fluss durch eine Leiterschleife induziert eine Spannung.

Answer

Ein Stromfluss durch eine Leiterschleife erzeugt immer einen magnetischen Fluss.

Answer

Eine Spannungsänderung in einer Leiterschleife induziert einen magnetischen Fluss.

Question 36

Welche Spulenart hat die höchste Induktivität?

Accepted Answer

Spule mit ferromagnetischem Kern

Answer

Spule mit Luftkern

Answer

Spule mit Aluminiumkern

Answer

Spule mit Kupferkern

Question 37

Welche Aussage über elektrische Felder ist korrekt?

Accepted Answer

Elektrische Felder sind vektorielle Größen, die die Kraft auf eine Ladung beschreiben.

Answer

Elektrische Felder sind skalare Größen, die die Stärke des Feldes angeben.

Answer

Elektrische Felder sind nur in Vakuum vorhanden.

Answer

Elektrische Felder haben keine Richtung, sondern nur eine Stärke.

Question 38

Welches Gesetz beschreibt die Kraft zwischen zwei elektrisch geladenen Teilchen?

Accepted Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Ampèresches Gesetz

Answer

Lenz'sches Gesetz

Answer

Faradaysches Gesetz

Question 39

Was ist die SI-Einheit der elektrischen Ladung?

Accepted Answer

Coulomb (C)

Answer

Volt (V)

Answer

Ampere (A)

Answer

Ohm (Ω)

Question 40

Welche Kraft wirkt auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Spannungskraft

Answer

Elektrische Kraft

Answer

Gravitationskraft

Question 41

Welches Gerät nutzt die Induktionswirkung?

Accepted Answer

Transformator

Answer

Diode

Answer

Kondensator

Answer

Widerstand

Question 42

Was ist der Unterschied zwischen elektrischem Strom und elektrischer Spannung?

Accepted Answer

Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern, während elektrische Spannung die Energiedifferenz pro Ladung ist.

Answer

Strom fließt durch einen Leiter, Spannung liegt an einem Leiter an.

Answer

Strom ist eine skalare Größe, Spannung ist eine vektorielle Größe.

Answer

Strom wird in Ampere gemessen, Spannung in Volt.

Question 43

Welches Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Widerstand in einem Stromkreis?

Accepted Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Ampèresches Gesetz

Answer

Faradaysches Gesetz

Answer

Coulombsches Gesetz

Question 44

Was ermöglicht es Metallen, elektrischen Strom zu leiten?

Accepted Answer

Freie Elektronen

Answer

Protonen

Answer

Ionen

Answer

Gebundene Elektronen

Question 45

Welche Aussage über das elektromagnetische Feld ist korrekt?

Accepted Answer

Elektrische und magnetische Felder sind miteinander verbunden und beeinflussen sich gegenseitig.

Answer

Magnetische Felder entstehen nur durch bewegte elektrische Ladungen.

Answer

Elektrische und magnetische Felder sind unabhängig voneinander.

Question 46

Welche physikalische Größe beschreibt die Stärke eines Magnetfelds?

Accepted Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Spannung

Answer

Widerstand

Question 47

Wie ändert sich die Richtung des Magnetfelds, wenn die Stromrichtung in einem Leiter umgekehrt wird?

Accepted Answer

Die Richtung des Magnetfelds wird umgekehrt.

Answer

Die Stärke des Magnetfelds wird halbiert.

Answer

Die Richtung des Magnetfelds bleibt gleich.

Answer

Die Stärke des Magnetfelds wird verdoppelt.

Question 48

Wofür wird ein elektromagnetischer Induktor verwendet?

Accepted Answer

Einen elektrischen Strom durch Veränderung eines Magnetfelds erzeugen.

Answer

Die Spannung in einem Stromkreis erhöhen.

Answer

Elektrischen Strom speichern.

Question 49

Welche Aussage über die magnetische Kraft zwischen zwei parallelen stromdurchflossenen Leitern ist korrekt?

Accepted Answer

Die Kraft ist anziehend, wenn der Strom in beiden Leitern in die gleiche Richtung fließt.

Answer

Die Kraft ist unabhängig von der Stromrichtung.

Answer

Die Kraft ist abstoßend, wenn der Strom in beiden Leitern in die gleiche Richtung fließt.

Question 50

Welches physikalische Prinzip ermöglicht die Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie in einem Generator?

Accepted Answer

Elektromagnetische Induktion.

Answer

Ohmsches Gesetz.

Answer

Coulombsches Gesetz.

Answer

Lorentzkraft.

Question 51

Welche Kraft wirkt auf ein Elektron, das sich in einem Magnetfeld bewegt?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Coulombkraft

Question 52

Welche Einheit wird für die magnetische Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Ampere (A)

Answer

Volt (V)

Answer

Weber (Wb)

Question 53

Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld. Wie lässt sich die Richtung des Magnetfelds bestimmen?

Accepted Answer

Mit der Rechte-Hand-Regel.

Answer

Das Magnetfeld verläuft immer parallel zum Leiter.

Answer

Das Magnetfeld verläuft immer senkrecht zum Leiter.

Question 54

Welches physikalische Gesetz beschreibt die Induktion einer Spannung in einem Leiter durch ein sich änderndes Magnetfeld?

Accepted Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Lorentz-Kraftgesetz

Question 55

Zwei parallel verlaufende Leiter, durch die Strom fließt, üben eine Kraft aufeinander aus. Welche Art von Kraft wirkt zwischen den Leitern?

Accepted Answer

Magnetische Kraft

Answer

Elektrische Kraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Zentripetalkraft

Question 56

Was ist der Unterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom?

Accepted Answer

Gleichstrom fließt immer in eine Richtung, Wechselstrom wechselt periodisch seine Richtung.

Answer

Wechselstrom wird in Batterien gespeichert, Gleichstrom nicht.

Answer

Gleichstrom ist stärker als Wechselstrom.

Answer

Gleichstrom ist für den Betrieb von Geräten besser geeignet als Wechselstrom.

Question 57

Welches physikalische Gesetz beschreibt die Funktionsweise eines Transformators?

Accepted Answer

Induktionsgesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Lorentz-Kraftgesetz

Answer

Kirchhoffsches Gesetz

Question 58

Zwei parallele Leiter führen Ströme in die gleiche Richtung. Wie wirkt die magnetische Kraft zwischen den Leitern?

Accepted Answer

Die Leiter ziehen sich an.

Answer

Die Kraft hängt von der Stärke des umgebenden Magnetfeldes ab.

Answer

Es wirkt keine Kraft zwischen den Leitern.

Answer

Die Leiter stoßen sich ab.

Question 59

Was besagt die Lenzsche Regel?

Accepted Answer

Die induzierte Spannung wirkt der Änderung des magnetischen Flusses entgegen.

Answer

Die induzierte Spannung ist proportional zur Geschwindigkeit der Änderung des Magnetfeldes.

Answer

Die induzierte Spannung ist proportional zur Stärke des Magnetfeldes.

Question 60

Ein Transformator hat 100 Windungen auf der Primärseite und 500 Windungen auf der Sekundärseite. Wie verhält sich die Spannung auf der Sekundärseite zur Spannung auf der Primärseite?

Accepted Answer

Die Spannung auf der Sekundärseite ist fünfmal so hoch wie auf der Primärseite.

Answer

Die Spannung auf der Sekundärseite ist gleich der Spannung auf der Primärseite.

Answer

Die Spannung auf der Sekundärseite ist fünfmal so niedrig wie auf der Primärseite.

Question 61

Welche Einheit hat die magnetische Flussdichte?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Volt (V)

Answer

Ampere (A)

Answer

Weber (Wb)

Question 62

Was erzeugt ein elektromagnetisches Feld?

Accepted Answer

Beschleunigte Ladungen

Answer

Magnetische Monopole

Answer

Ruhende Ladungen

Answer

Gleichförmig bewegte Ladungen

Question 63

Was beschreibt die Faraday'sche Induktionsgesetz?

Accepted Answer

Die Stärke der induzierten Spannung ist proportional zur zeitlichen Änderung des magnetischen Flusses.

Answer

Die Stärke der induzierten Spannung ist proportional zur Stärke des Magnetfeldes.

Question 64

Ein Kondensator wird an eine Spannungsquelle angeschlossen und aufgeladen. Was passiert mit der Ladung auf den Platten des Kondensators, wenn der Abstand zwischen den Platten vergrößert wird?

Accepted Answer

Die Ladung bleibt konstant.

Answer

Die Ladung nimmt zu.

Answer

Die Ladung wechselt ihre Polarität.

Answer

Die Ladung nimmt ab.