Magnetismus lernen: Online-Quizze und Übungen für Elektrotechnik-Studierende

Question 1

Welches physikalische Phänomen beschreibt der Begriff "Induktivität"?

Accepted Answer

Die Fähigkeit, magnetische Energie zu speichern

Answer

Die Fähigkeit, elektrische Energie zu speichern

Answer

Die Fähigkeit, elektrische Ladung zu speichern

Answer

Die Fähigkeit, thermische Energie zu speichern

Question 2

Welche Einheit wird zur Messung der magnetischen Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Ampere

Answer

Weber

Answer

Volt

Question 3

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Induktivität einer Spule mit N Windungen, einem mittleren Radius r und einer Länge l?

Accepted Answer

L = (µ₀ * N² * r²) / l

Answer

L = (N² * r) / (µ₀ * l)

Answer

L = (µ₀ * N) / (r * l)

Answer

L = (µ₀ * N² * l) / r

Question 4

Welche Schaltungsanordnung hat die größte Induktivität?

Accepted Answer

Eine Spule mit Eisenkern

Answer

Eine Spule mit Luftkern

Answer

Zwei in Reihe geschaltete Spulen mit Luftkern

Answer

Zwei parallel geschaltete Spulen mit Luftkern

Question 5

Welche physikalische Größe beschreibt die Stärke eines Magnetfeldes?

Accepted Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Induktivität

Answer

Magnetischer Fluss

Answer

Lorentzkraft

Question 6

Wie lautet das Biot-Savart-Gesetz?

Accepted Answer

Die magnetische Flussdichte um einen stromdurchflossenen geraden Leiter ist proportional zum Strom und umgekehrt proportional zum Abstand vom Leiter.

Answer

Die Induktivität einer Spule ist proportional zur Windungszahl und zum Querschnitt der Spule.

Answer

Der magnetische Fluss durch eine Fläche ist proportional zur Stärke des Magnetfeldes und zur Fläche.

Answer

Die Lorentzkraft auf eine Ladung ist proportional zum Betrag der Ladung, zum Magnetfeld und zur Geschwindigkeit der Ladung.

Question 7

Welches Phänomen tritt auf, wenn ein stromdurchflossener Leiter in ein Magnetfeld eingebracht wird?

Accepted Answer

Der Leiter erfährt eine mechanische Kraft, die als Lorentzkraft bezeichnet wird.

Answer

Der Leiter ändert seine elektrische Spannung, da das Magnetfeld ein elektrisches Feld induziert.

Answer

Der Leiter wird magnetisiert und verwandelt sich in einen Magneten.

Answer

Es geschieht nichts, da das Magnetfeld keine Auswirkungen auf stromdurchflossene Leiter hat.

Question 8

Welche Einheit wird zur Messung der magnetischen Feldstärke H verwendet?

Accepted Answer

Ampere pro Quadratmeter (A/m²), die die Stärke des Magnetfeldes im Verhältnis zum Stromfluss beschreibt.

Answer

Tesla (T), die die Stärke des Magnetfeldes im Verhältnis zur magnetischen Flussdichte beschreibt.

Answer

Newton (N), die die Kraft beschreibt, die das Magnetfeld auf einen stromdurchflossenen Leiter ausübt.

Answer

Weber (Wb), die den magnetischen Fluss beschreibt, der durch eine Fläche fließt.

Question 9

Welche Aussage beschreibt das Gesetz von Ampère korrekt?

Accepted Answer

Die Summe der magnetischen Feldstärken um einen stromdurchflossenen Leiter ist proportional zum eingeschlossenen Strom.

Answer

Die magnetische Flussdichte in einem Magnetfeld ist proportional zur magnetischen Feldstärke.

Answer

Die Induktivität einer Spule ist proportional zur Windungszahl.

Answer

Die Lorentzkraft ist proportional zur elektrischen Ladung.

Question 10

Was ist der Begriff für die Eigenschaft eines Leiters, die dem Aufbau eines Magnetfeldes entgegenwirkt?

Accepted Answer

Reluktanz, die das Hindernis misst, das ein Material dem Aufbau eines Magnetfeldes entgegensetzt.

Answer

Induktivität, die die magnetische Energie misst, die in einer Spule gespeichert werden kann.

Answer

Permeabilität, die die Fähigkeit eines Materials beschreibt, ein Magnetfeld zu verstärken.

Answer

Hysterese, die das Verhalten eines Materials beschreibt, wenn es einem sich ändernden Magnetfeld ausgesetzt wird.

Question 11

Wie wird der Prozess der Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie bezeichnet?

Accepted Answer

Elektromechanische Energiewandlung, die den grundlegenden Mechanismus für Elektromotoren darstellt.

Answer

Elektromagnetische Induktion, die die Erzeugung von Spannung in einem Leiter durch ein sich änderndes Magnetfeld beschreibt.

Answer

Magnetische Kopplung, die die Übertragung von Energie zwischen zwei Spulen durch ein gemeinsames Magnetfeld beschreibt.

Answer

Lorentzkraft, die die Kraft beschreibt, die auf eine elektrische Ladung in einem Magnetfeld wirkt.

Question 12

Welches Material wird häufig bei der Herstellung von Dauermagneten verwendet?

Accepted Answer

Neodym-Eisen-Bor, das eine außergewöhnlich hohe magnetische Energie pro Volumen aufweist.

Answer

Stahl, der eine hohe Festigkeit und eine gute Magnetisierbarkeit aufweist.

Answer

Aluminium, das leicht und korrosionsbeständig ist.

Answer

Kupfer, das eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt.

Question 13

Welche Hauptaufgabe erfüllt ein Transformator in einem Stromnetz?

Accepted Answer

Spannungstransformation, die es ermöglicht, Spannungspegel für verschiedene Anwendungen anzupassen.

Answer

Stromtransformation, die den Stromfluss in einem Stromkreis reguliert.

Answer

Frequenztransformation, die die Frequenz des Wechselstroms ändert.

Answer

Phasentransformation, die die Phasenlage des Wechselstroms verschiebt.

Question 14

Welche physikalische Größe wird durch die Einheit Tesla ausgedrückt?

Accepted Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Elektrischer Widerstand

Answer

Spannung

Question 15

Welcher der folgenden Ausdrücke beschreibt die Einheit der Induktivität?

Accepted Answer

Henry

Answer

Weber

Answer

Tesla

Answer

Farad

Question 16

Welches Material ist ferromagnetisch?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Glas

Question 17

Durch welche Ursache wird der Induktionsstrom in einer Spule erzeugt?

Accepted Answer

Änderung des magnetischen Flusses

Answer

Konstante Stromstärke

Answer

Änderung der Spannung

Answer

Thermische Ausdehnung

Question 18

Welches Gesetz beschreibt die Richtung des induzierten Stroms?

Accepted Answer

Lenzsches Gesetz

Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Ampèresches Gesetz

Question 19

Die magnetische Flussdichte wird in welcher Einheit gemessen?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Ampere (A)

Answer

Gauss (G)

Answer

Weber (Wb)

Question 20

Die Beziehung zwischen magnetischer Feldstärke und magnetischer Flussdichte wird beschrieben durch das:

Accepted Answer

Permeabilitätsgesetz

Answer

Ohmsche Gesetz

Answer

Lorentzkraftgesetz

Answer

Faradaysches Induktionsgesetz

Question 21

Welche der folgenden Aussagen zur Induktivität einer Spule ist falsch?

Accepted Answer

Die Induktivität ist unabhängig vom Strom, der durch die Spule fließt

Answer

Die Induktivität ist proportional zur Länge der Spule

Answer

Die Induktivität ist proportional zur Anzahl der Windungen in der Spule

Question 22

Was bewirkt das Einfügen eines Eisenkerns in eine Spule?

Accepted Answer

Die Induktivität nimmt zu

Answer

Die Induktivität bleibt gleich

Answer

Die Induktivität nimmt ab

Answer

Die Induktivität wird negativ

Question 23

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die in einer Spule gespeicherte Energie?

Accepted Answer

E = ¹⁄₂ * L * I²

Answer

E = V * I

Answer

E = ¹⁄₂ * C * V²

Question 24

Was ist die Hauptfunktion eines Transformators?

Accepted Answer

Übertragung von Leistung zwischen zwei Stromkreisen mit unterschiedlichen Spannungspegeln

Answer

Erzeugung von Gleichspannung aus Wechselspannung

Answer

Verstärkung von Signalen

Question 25

Welches Material wird häufig zur Herstellung von Transformatorkernen verwendet?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Silber

Question 26

Was geschieht mit dem Strom in einer Spule, wenn die Spannung an ihren Anschlüssen plötzlich entfernt wird?

Accepted Answer

Er fließt weiter, da in der Spule Energie gespeichert ist

Answer

Er fällt sofort auf Null ab

Answer

Er kehrt seine Richtung um

Answer

Er steigt ins Unendliche an

Question 27

Welche Aussage über ein Magnetfeld ist korrekt?

Accepted Answer

Ein Bereich um einen Magneten, in dem andere Magnete eine Kraft erfahren.

Answer

Ein Bereich um einen Magneten, in dem sich Elektronen ausrichten.

Answer

Ein Bereich um einen Magneten, in dem sich elektrische Ladungen bewegen.

Question 28

Welche Größe ist die magnetische Feldstärke?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Weber

Answer

Newton

Answer

Coulomb

Question 29

Welche Kraft wirkt zwischen zwei parallelen stromdurchflossenen Leitern?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Coulombkraft

Question 30

Welches Material ist ferromagnetisch?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Question 31

Welche Größe ist die Induktivität einer Spule?

Accepted Answer

Henries

Answer

Weber

Answer

Tesla

Answer

Ampere

Question 32

Welche Schaltung ist ein Induktivitätsfilter?

Accepted Answer

Spule in Reihe mit Widerstand

Answer

Kondensator in Reihe mit Widerstand

Answer

Kondensator parallel zum Widerstand

Answer

Spule parallel zum Widerstand

Question 33

Welche Aussage über einen Transformator ist korrekt?

Accepted Answer

Er überträgt elektrische Energie von einer Wicklung zu einer anderen.

Answer

Er verstärkt den Strom.

Answer

Er verstärkt die Spannung.

Question 34

Welche Anwendung nutzt das Prinzip der Induktion?

Accepted Answer

Elektromotor

Answer

Solarzelle

Answer

Batterie

Answer

Glühbirne

Question 35

Welche Aussage über eine permanentmagnetische Spule ist korrekt?

Accepted Answer

Sie behält ihre Magnetisierung auch ohne Stromfluss.

Answer

Sie hat eine sehr hohe Induktivität.

Answer

Sie ist aus einem supraleitenden Material gefertigt.

Question 36

Welches der aufgelisteten Materialien ist ein ferromagnetischer Werkstoff, der durch ein starkes Magnetfeld magnetisiert werden kann?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Holz

Answer

Kupfer

Question 37

Welche physikalische Größe wird zur Beschreibung der Stärke eines Magnetfeldes verwendet?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Volt

Answer

Ohm

Answer

Ampere

Question 38

Nennen Sie eine technische Anwendung, die auf dem Prinzip des Elektromagnetismus beruht.

Accepted Answer

Elektromotor

Answer

Transistor

Answer

Kondensator

Answer

Solarzelle

Question 39

Welche Formel beschreibt die magnetische Kraft F, die auf einen stromdurchflossenen Leiter der Länge l im Magnetfeld der Flussdichte B wirkt?

Accepted Answer

F = I⋅l⋅B⋅sin(α)

Answer

F = k⋅Q₁⋅Q₂/r²

Answer

F = m⋅g

Answer

F = Q⋅E⋅d

Question 40

Nennen Sie ein Bauteil, das die Induktivität zur Energiespeicherung nutzt.

Accepted Answer

Drosselspule

Answer

Widerstand

Answer

Kondensator

Answer

Transformator

Question 41

Welches der folgenden Materialien ist ein Ferromagnet, das heißt, es kann dauerhaft magnetisiert werden?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Holz

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Question 42

Welche der folgenden Größen im Magnetismus ist eine Vektorgröße, das heißt, sie hat sowohl einen Betrag als auch eine Richtung?

Accepted Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Induktivität

Answer

Magnetischer Widerstand

Answer

Magnetische Permeabilität

Question 43

Was ist die SI-Einheit der magnetischen Flussdichte?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Weber

Answer

Ampere

Answer

Henry

Question 44

Welche der folgenden Aussagen über Elektromagnete ist richtig?

Accepted Answer

Sie erzeugen ein magnetisches Feld, solange Strom durch sie fließt

Answer

Sie sind immer aus Dauermagneten gefertigt

Answer

Sie haben keine praktische Bedeutung in der Technik

Question 45

Welche der folgenden Formeln beschreibt die magnetische Flussdichte im Inneren eines langen Solenoids mit N Windungen, einem Strom I und einer Länge l?

Accepted Answer

B = μ₀ * N * I / l

Answer

B = I / μ₀ * N * l

Answer

B = μ₀ * N / l * I

Answer

B = μ₀ * I * N / l²

Question 46

Welche der folgenden Aussagen über ein magnetisches Feld ist korrekt?

Accepted Answer

Es ist ein Vektorfeld, das die Stärke und Richtung der magnetischen Kraft an jedem Punkt im Raum beschreibt.

Answer

Es ist ein Gradientenfeld, das die Änderungsrate der magnetischen Kraft über eine Distanz beschreibt.

Answer

Es ist ein Skalarfeld, das nur die Stärke der magnetischen Kraft an jedem Punkt beschreibt.

Answer

Es ist ein Tensorfeld, das die magnetische Kraft als eine Größe mit mehreren Komponenten beschreibt.

Question 47

Welche Einheit wird für die magnetische Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Weber (Wb), da der Weber die Einheit für den magnetischen Fluss ist, aus dem die magnetische Flussdichte abgeleitet werden kann.

Answer

Volt (V), da die magnetische Flussdichte auch als elektromotorische Kraft pro Einheitslänge ausgedrückt werden kann.

Answer

Ampere (A), da der Ampere die Einheit für den elektrischen Strom ist, der mit dem Magnetismus zusammenhängt.

Question 48

Welche Aussage über das Biot-Savart-Gesetz ist korrekt?

Accepted Answer

Es beschreibt das Magnetfeld, das durch einen stromdurchflossenen Leiter erzeugt wird, und hängt von der Stromstärke, dem Abstand zum Leiter und der Richtung des Stroms ab.

Answer

Es beschreibt die magnetische Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen Leitern, die vom Abstand und der Stromstärke in den Leitern abhängt.

Answer

Es beschreibt die magnetische Induktion in einem Eisenkern, die von der magnetischen Flussdichte und der relativen Permeabilität des Kerns abhängt.

Question 49

Eine Spule, durch die ein elektrischer Strom fließt, kann als was fungieren?

Accepted Answer

Elektromagnet

Answer

Diode, ein elektronisches Bauteil, das den Stromfluss in eine Richtung zulässt.

Answer

Kondensator, ein Gerät zur Speicherung elektrischer Ladung.

Answer

Transformator, ein Gerät zur Spannungs- und Stromwandlung, das Induktion nutzt.

Question 50

Welche Induktivität ergibt sich für eine Spule mit 150 Windungen, die einen Eisenkern mit einer relativen Permeabilität von 450 umschließt?

Accepted Answer

0,236 mH

Answer

15,9 mH, was einer Spule mit Luftkern entsprechen würde.

Answer

1,59 mH, was einer Spule mit kleinerer Windungszahl entsprechen würde.

Answer

159 mH, was einer Spule mit viel größerer Windungszahl entsprechen würde.

Question 51

Welche Aussage über die Lenzsche Regel ist korrekt?

Accepted Answer

Sie besagt, dass die Richtung der in einer Spule induzierten Spannung der Änderung des magnetischen Flusses durch die Spule entgegenwirkt.

Answer

Sie beschreibt das Verhältnis zwischen Strom und Spannung in einem Kondensator.

Answer

Sie beschreibt die magnetische Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen Leitern.

Question 52

Welche Schaltung hat die höchste Induktivität?

Accepted Answer

Eine Spule mit Eisenkern

Answer

Eine Spule mit Luftkern

Answer

Ein Kondensator, der keine Induktivität hat.

Question 53

Welche der folgenden Anwendungen nutzt das Prinzip der elektromagnetischen Induktion?

Accepted Answer

Transformator

Answer

Transistor, ein elektronisches Bauteil, das Strom verstärkt.

Answer

Diode, ein elektronisches Bauteil, das den Stromfluss in eine Richtung zulässt.

Answer

Batterie, ein Gerät zur Speicherung chemischer Energie.

Question 54

Welche Aussage über einen Magneten ist korrekt?

Accepted Answer

Er hat zwei Pole, einen Nordpol und einen Südpol, die sich anziehen bzw. abstoßen, wenn sie einander zugewandt sind.

Answer

Er hat vier Pole, zwei Nordpole und zwei Südpole.

Answer

Er hat keine Pole und ist nicht magnetisch.

Answer

Er ist ein Monopol, das nur einen Pol hat.

Question 55

Welche Formel beschreibt die magnetische Feldstärke H innerhalb einer langen, stromdurchflossenen Spule?

Accepted Answer

H = n * I

Answer

H = I / (n^2)

Answer

H = I * l

Question 56

Was ist die Einheit der magnetischen Flussdichte?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Weber (Wb)

Answer

Henry (H)

Answer

Ampere (A)

Question 57

Welche Eigenschaft ist typisch für ferromagnetische Materialien?

Accepted Answer

Hohe Permeabilität

Answer

Nicht magnetisch

Answer

Keine Hysteresekurve

Question 58

Worin besteht der Unterschied zwischen permanentem und temporärem Magnetismus?

Accepted Answer

Permanenter Magnetismus ist dauerhaft, während temporärer Magnetismus nur bei Vorhandensein eines äußeren Magnetfeldes auftritt.

Answer

Permanenter Magnetismus ist schwächer als temporärer Magnetismus.

Question 59

Welche Formel beschreibt die magnetische Energie in einer Induktivität L mit Strom I?

Accepted Answer

W = 1/2 * L * I^2

Answer

W = I^2 / L

Answer

W = I / (2*L)

Answer

W = L * I

Question 60

Welchem Zweck dient ein magnetischer Kreis?

Accepted Answer

Berechnung des magnetischen Flusses in einem magnetischen System.

Answer

Speicherung elektrischer Ladung.

Answer

Erzeugung eines starken Magnetfeldes.

Question 61

Was besagt das Gesetz der elektromagnetischen Induktion?

Accepted Answer

In einem Leiter wird eine elektrische Spannung induziert, wenn er sich in einem sich ändernden Magnetfeld befindet.

Answer

Sie gilt nur für supraleitende Materialien.

Answer

Sie besagt, dass elektrische und magnetische Felder immer zusammen auftreten.