Elektrodynamik lernen: Interaktive Quizze und Übungen für Klasse 12

Question 1

Welche Aussage beschreibt am besten die grundlegenden Eigenschaften elektrischer Felder?

Accepted Answer

Elektrische Felder sind Vektorfelder, die die Kraft auf elektrische Ladungen darstellen.

Answer

Elektrische Felder sind Skalarfelder, die das elektrische Potenzial an einem Punkt angeben.

Answer

Elektrische Felder sind nur in der Nähe elektrischer Ladungen vorhanden.

Answer

Elektrische Felder haben keine Wirkung auf magnetische Materialien.

Question 2

In einem gleichförmigen elektrischen Feld wirkt auf eine Punktladung Q die Kraft F. Wie verhält sich die Kraft F zur Ladung Q?

Accepted Answer

F ist proportional zu Q.

Answer

F ist proportional zu Q².

Answer

F ist unabhängig von Q.

Answer

F ist umgekehrt proportional zu Q.

Question 3

Wie verändert sich die Stärke des Magnetfelds um einen geraden, langen Leiter mit zunehmendem Abstand zum Leiter?

Accepted Answer

Das Magnetfeld ist am stärksten in der Nähe des Leiters und nimmt mit zunehmender Entfernung ab.

Answer

Das Magnetfeld ist gleichmäßig über den gesamten Raum verteilt.

Answer

Das Magnetfeld ist nur vorhanden, wenn der Strom eingeschaltet ist.

Answer

Das Magnetfeld ist am stärksten in der Mitte des Leiters und nimmt nach außen ab.

Question 4

Ein Proton (Ladung +e, Masse m) bewegt sich senkrecht zu einem Magnetfeld der Flussdichte B mit der Geschwindigkeit v. Wie groß ist die Lorentzkraft auf das Proton?

Accepted Answer

e * v * B

Answer

e * v / B

Answer

m * v * B

Answer

m * v / B

Question 5

Welche der folgenden Aussagen beschreibt das elektrische Feld korrekt?

Accepted Answer

Eine Vektorgröße, die konservativ ist.

Answer

Eine skalare Größe, die von der Ladungsverteilung unabhängig ist.

Answer

Eine skalare Größe, die konservativ ist.

Answer

Eine Vektorgröße, die nur in elektrischen Leitern existiert.

Question 6

Eine positive Punktladung Q befindet sich im Ursprung eines Koordinatensystems. Wie verlaufen die Feldlinien des erzeugten elektrischen Feldes?

Accepted Answer

Radial vom Ursprung weg

Answer

Parallel zur x-Achse

Answer

Sich kreuzend im Ursprung

Answer

Senkrecht zur y-Achse

Question 7

Wie verhält sich die elektrische Feldstärke E eines elektrischen Dipols in Abhängigkeit vom Abstand r vom Dipolmittelpunkt auf der Achse des Dipols?

Accepted Answer

E nimmt umgekehrt proportional zu r ab.

Answer

E nimmt proportional zu r zu.

Answer

E nimmt proportional zu r² zu.

Answer

E ist unabhängig von r.

Question 8

Eine elektrische Punktladung Q bewegt sich in einem elektrischen Feld der Stärke E parallel zu den Feldlinien über eine Strecke d. Welche Arbeit W verrichtet das Feld an der Ladung?

Accepted Answer

W = Q * E * d

Answer

W = Q / E * d

Answer

W = E / Q * d

Answer

W = 0

Question 9

Was ist die Definition der elektrischen Feldstärke?

Accepted Answer

Die Kraft pro Ladung, die auf eine positive Testladung an einem Punkt wirkt

Answer

Der Betrag der elektrischen Kraft an einem Punkt

Answer

Eine Eigenschaft der Ladung, die das Feld erzeugt

Answer

Eine Eigenschaft des elektrischen Feldes, die immer senkrecht zu den Feldlinien ist

Question 10

Wie ist die Richtung der Lorentzkraft auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld?

Accepted Answer

Senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladung

Answer

Parallel zur Bewegungsrichtung der Ladung

Answer

Entweder parallel oder senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladung

Answer

Abhängig vom Vorzeichen der Ladung

Question 11

Welche Größe ist laut Faradays Induktionsgesetz proportional zur induzierten elektromotorischen Kraft (EMK) in einem Leiter?

Accepted Answer

Änderungsrate des magnetischen Flusses

Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Frequenz der Änderung des magnetischen Feldes

Answer

Stärke des elektrischen Feldes

Question 12

Welche Eigenschaft trifft auf elektrische Felder **E** zu?

Accepted Answer

Elektrische Felder sind Vektorfelder.

Answer

Elektrische Felder sind immer konservativ.

Answer

Elektrische Felder haben keine Einheit.

Question 13

Welches Prinzip erklärt die Funktionsweise eines Elektromotors?

Accepted Answer

Elektromagnetische Induktion

Answer

Elektrochemische Reaktion

Answer

Elektrostatische Anziehung

Answer

Photovoltaik

Question 14

Welche Aussage über ideale Transformatoren ist korrekt?

Accepted Answer

Sie übertragen elektrische Leistung verlustfrei.

Answer

Sie können sowohl Wechsel- als auch Gleichspannung transformieren.

Answer

Sie können Spannungen erhöhen, aber nicht Ströme.

Question 15

Wie bestimmt man die Richtung des Stroms, der in einem Leiter induziert wird, wenn ein sich änderndes Magnetfeld den Leiter durchdringt?

Accepted Answer

Lenzsche Regel

Answer

Faradaysches Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Biot-Savart-Gesetz

Question 16

Eine positive Punktladung befindet sich in einer hohlzylindrischen Metallhülse. Wie groß ist die elektrische Feldstärke **E** an einem beliebigen Punkt **P** im Inneren der Hülse?

Accepted Answer

Null

Answer

Proportional zum Abstand von **P** zur Oberfläche der Hülse

Answer

Proportional zur Ladung auf der Innenfläche der Hülse

Question 17

Was passiert, wenn die Frequenz einer periodischen Kraft mit der Eigenfrequenz eines Pendels übereinstimmt?

Accepted Answer

Resonanz

Answer

Dämpfung

Answer

Interferenz

Answer

Harmonische Schwingung

Question 18

Welche Maschine wandelt elektrische Energie durch Bewegung eines Leiters in einem Magnetfeld in Rotationsenergie um?

Accepted Answer

Elektromotor

Answer

Generator

Answer

Transformator

Answer

Kondensator

Question 19

Wie verhält sich die Stärke des elektrischen Feldes einer positiven Punktladung in Abhängigkeit von der Entfernung zur Ladung?

Accepted Answer

Sie ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung.

Answer

Sie nimmt linear mit der Entfernung zu.

Answer

Sie ist konstant.

Question 20

Welche Eigenschaft kennzeichnet ein elektrisches Feld?

Accepted Answer

Es ist ein Vektorfeld, das Ladungen anzieht.

Accepted Answer

Seine Feldlinien verlaufen von positiven zu negativen Ladungen.

Answer

Es ist immer konservativ.

Question 21

Wie funktioniert ein Generator? Erläutere das grundlegende Prinzip, nach dem er mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.

Accepted Answer

Ein Generator nutzt elektromagnetische Induktion, um elektrische Spannung zu erzeugen, wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt.

Answer

Ein Generator wandelt mechanische Energie direkt in elektrische Energie um, ohne elektromagnetische Induktion.

Answer

Ein Generator erzeugt elektrische Spannung durch eine chemische Reaktion.

Answer

Ein Generator ist ein Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt.

Question 22

Welche Aussage beschreibt die Dämpfung einer gedämpften elektromagnetischen Schwingung korrekt?

Accepted Answer

Die Schwingungsenergie nimmt mit der Zeit exponentiell ab.

Answer

Die Schwingungsamplitude nimmt mit der Zeit exponentiell zu.

Answer

Die Schwingungsdauer nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Die Schwingungsfrequenz nimmt mit der Zeit zu.

Question 23

Wie verändert sich das Spannungsverhältnis zwischen Ausgang und Eingang eines Transformators, wenn die Windungszahl der Sekundärspule größer ist als die der Primärspule?

Accepted Answer

Das Spannungsverhältnis ist größer als 1.

Answer

Das Spannungsverhältnis ist kleiner als 1.

Answer

Das Spannungsverhältnis ist gleich 1.

Answer

Das Spannungsverhältnis hängt von der Stromstärke ab.

Question 24

Welche Aussage beschreibt die Eigenschaften eines homogenen elektrischen Feldes am treffendsten?

Accepted Answer

Die Feldlinien verlaufen parallel und haben überall die gleiche Stärke.

Answer

Die Feldlinien verlaufen radial von einer zentralen Ladung und haben überall unterschiedliche Stärke.

Answer

Die Feldlinien verlaufen unregelmäßig und die Feldstärke variiert an verschiedenen Punkten.

Answer

Das Feld wird durch eine einzelne Ladung erzeugt und hat eine begrenzte Reichweite.

Question 25

Welche Größe beschreibt den Zustand eines elektrischen Feldes an einem bestimmten Ort und ist eine skalare Größe?

Accepted Answer

Elektrisches Potential

Answer

Elektrische Feldstärke

Answer

Elektrische Stromstärke

Answer

Magnetische Flussdichte

Question 26

Welche drei Größen stehen im Ohmschen Gesetz in einem elektrischen Stromkreis in Beziehung?

Accepted Answer

Spannung, Stromstärke, Widerstand

Answer

Spannung, Leistung, Widerstand

Answer

Strom, Spannung, Flussdichte

Answer

Stromstärke, Leistung, Widerstand

Question 27

Welche Aussage beschreibt eine wesentliche Eigenschaft des elektrischen Feldes?

Accepted Answer

Es ist ein Vektorfeld.

Answer

Es ist immer parallel zu den Feldlinien.

Answer

Seine Stärke hängt nicht von der Ladungsverteilung ab.

Answer

Es ist immer konservativ.

Question 28

In einem Stromkreis mit ohmschem Widerstand R fließt ein Strom der Stärke I. Wie lautet die Spannung U zwischen zwei Punkten des Stromkreises?

Accepted Answer

U = I * R

Answer

U = R / I

Answer

I = U * R

Answer

R = U / I

Question 29

Erläutere den Satz von Gauß für das elektrische Feld einer Punktladung und beschreibe seine Bedeutung für die Berechnung elektrischer Felder.

Accepted Answer

Der Satz von Gauß bietet eine einfache Methode zur Berechnung des elektrischen Feldes einer symmetrischen Ladungsverteilung.

Answer

Der Satz von Gauß basiert auf der Annahme, dass das elektrische Feld einer Punktladung homogen ist.

Answer

Der Satz von Gauß gilt nur für elektrostatische Felder, nicht für dynamische Felder.

Answer

Der Satz von Gauß kann nicht verwendet werden, wenn die Ladungsverteilung eine Ladung ungleich Null auf einer geschlossenen Oberfläche hat.

Question 30

Was ist die elektrische Suszeptibilität und wie beeinflusst sie die Polarisation dielektrischer Materialien?

Accepted Answer

Sie ist ein dimensionsloser Faktor, der das Verhältnis von Polarisation zur elektrischen Feldstärke angibt.

Answer

Sie ist eine Materialeigenschaft, die nur von der Temperatur abhängt.

Answer

Sie ist ein Maß für die elektrische Leitfähigkeit eines Materials.

Answer

Sie ist ein Maß für die Stärke des elektrischen Feldes, das von einem Material erzeugt wird.

Question 31

Wie funktioniert ein Gleichrichter? Welche physikalische Komponente ist dafür verantwortlich und wie wird Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt?

Accepted Answer

Ein Gleichrichter verwendet Dioden, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, indem er den Stromfluss in eine Richtung erzwingt.

Answer

Ein Gleichrichter nutzt Kondensatoren, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln.

Question 32

Welche der folgenden Aussagen über elektrische Felder beschreibt ihre gerichtete Natur?

Accepted Answer

Elektrische Felder haben eine Richtung.

Answer

Elektrische Felder sind skalare Größen.

Answer

Elektrische Felder wirken auf geladene Körper.

Answer

Elektrische Felder sind im Vakuum nicht vorhanden.

Question 33

Welche Einheit wird verwendet, um die elektrische Spannung zu messen?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ampere

Answer

Ohm

Answer

Coulomb

Question 34

Was ist die Hauptfunktion eines Transformators?

Accepted Answer

Änderung der Spannung

Answer

Änderung des Stroms

Answer

Änderung der Leistung

Answer

Änderung der Frequenz

Question 35

Welche der folgenden Größen verursacht den elektrischen Widerstand eines Leiters?

Accepted Answer

Die Kollisionen der Elektronen mit Atomen

Answer

Die Bewegung der Elektronen

Answer

Die Temperatur des Leiters

Answer

Die Länge des Leiters

Question 36

Welche der folgenden Größen ist keine magnetische Größe?

Accepted Answer

Elektrische Spannung

Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Magnetische Feldstärke

Answer

Magnetische Suszeptibilität

Question 37

Welche Wirkung hat eine Induktionsspannung?

Accepted Answer

Erzeugung eines elektrischen Stroms

Answer

Erzeugung eines magnetischen Flusses

Answer

Erzeugung einer mechanischen Bewegung

Answer

Erzeugung einer chemischen Reaktion

Question 38

In einer Parallelschaltung gilt für die Gesamtspannung:

Accepted Answer

Sie ist gleich der Summe der Einzelspannungen.

Answer

Sie ist kleiner als die kleinste Einzelspannung.

Answer

Sie ist größer als die größte Einzelspannung.

Question 39

Wie beeinflusst die Größe der Kondensatorplatten und das Material zwischen ihnen (Dielektrikum) die Kapazität eines Kondensators?

Accepted Answer

Die Kapazität steigt mit größerer Plattenfläche und nimmt mit größerem Abstand zwischen den Platten ab.

Accepted Answer

Die Kapazität steigt mit zunehmender Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums.

Answer

Die Kapazität nimmt sowohl mit größerer Plattenfläche als auch mit größerem Abstand zwischen den Platten zu.

Answer

Die Kapazität ist unabhängig von der Plattenfläche und dem Abstand zwischen den Platten.

Question 40

Wie erzeugen magnetohydrodynamische (MHD)-Generatoren Strom?

Accepted Answer

Durch die Bewegung eines elektrisch leitenden Fluids in einem Magnetfeld

Answer

Durch die Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie

Answer

Durch die elektrostatische Aufladung von Materialien

Question 41

Wie beeinflusst die Permittivität ε eines Dielektrikums die Kapazität C eines Kondensators?

Accepted Answer

ε erhöht die Kapazität direkt proportional.

Answer

ε verringert die Kapazität umgekehrt proportional.

Answer

ε hat keine Auswirkung auf die Kapazität.

Answer

ε halbiert die Kapazität.

Question 42

Was ist die elektrische Suszeptibilität und wie beeinflusst sie die Dielektrizitätskonstante eines Materials?

Accepted Answer

Die elektrische Suszeptibilität beschreibt die Fähigkeit eines Materials, ein elektrisches Feld zu speichern, und wird zur Berechnung der Dielektrizitätskonstante verwendet.

Answer

Die elektrische Suszeptibilität ist ein Maß für den Widerstand eines Materials gegen die Bildung eines elektrischen Feldes und ist umgekehrt proportional zur Dielektrizitätskonstante.

Answer

Die elektrische Suszeptibilität ist eine Materialeigenschaft, die die Stärke des elektrischen Feldes bestimmt, das ein Material erzeugt, und hat keinen Einfluss auf die Dielektrizitätskonstante.

Question 43

Wie beeinflusst die dielektrische Suszeptibilität χ die Polarisation von Materialien und die Kapazität eines Kondensators?

Accepted Answer

Sie ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, sich zu polarisieren.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Kapazität eines Kondensators.

Answer

Sie ist ein Maß für die elektrische Leitfähigkeit eines Materials.

Question 44

Welche der folgenden Größenpaare stellt eine Spannung dar?

Accepted Answer

Elektrisches Potential und elektrische Ladung

Answer

Ladungsdichte und elektrisches Feld

Answer

Elektrisches Feld und Stromstärke

Answer

Stromstärke und Widerstand

Question 45

Die Einheit der elektrischen Ladung ist:

Accepted Answer

Coulomb (C)

Answer

Ampere (A)

Answer

Volt (V)

Answer

Ohm (Ω)

Question 46

Ein Magnetfeld übt eine Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter aus. Die Richtung dieser Kraft ist:

Accepted Answer

senkrecht zu den Richtungen von Strom und Magnetfeld.

Answer

parallel zu den Richtungen von Strom und Magnetfeld.

Answer

entgegengesetzt zu den Richtungen von Strom und Magnetfeld.

Answer

in Richtung von Strom und Magnetfeld.

Question 47

Beim Laden eines Kondensators an einer Spannungsquelle steigt die Spannung an den Kondensatorplatten:

Accepted Answer

exponentiell an.

Answer

linear an.

Answer

linear ab.

Answer

bleibt konstant.

Question 48

Ein Transformator wandelt eine Wechselspannung um. Die Beziehung zwischen den Spannungen an Primär- und Sekundärwicklung ist:

Accepted Answer

gleich dem Windungsverhältnis.

Answer

gleich dem Stromverhältnis.

Answer

gleich dem Leistungsverhältnis.

Answer

gleich der Frequenz.

Question 49

Welche physikalische Größe beschreibt die elektrische Feldstärke?

Accepted Answer

Kraft pro Ladungseinheit

Answer

Strom pro Querschnittsfläche

Answer

Ladung pro Volumeneinheit

Answer

Spannung pro Längeneinheit

Question 50

Welches der folgenden Materialien ist ein guter elektrischer Leiter?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Holz

Answer

Glas

Answer

Gummi

Question 51

Welche Einheit wird für die elektrische Spannung verwendet?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ohm

Answer

Watt

Answer

Ampere

Question 52

Was ist der Hauptzweck eines Kondensators in einem Stromkreis?

Accepted Answer

Speicherung elektrischer Ladung

Answer

Verstärkung elektrischer Signale

Answer

Reduktion des elektrischen Widerstands

Answer

Erzeugung von elektrischem Strom

Question 53

Welche physikalische Größe beschreibt die magnetische Flussdichte?

Accepted Answer

Kraft pro Stromstärke

Answer

Spannung pro Länge

Answer

Strom pro Widerstand

Answer

Ladung pro Volumen

Question 54

Welche Kraft wirkt auf einen stromdurchflossenen Leiter, der sich in einem Magnetfeld befindet?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Coulombkraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Gravitationskraft

Question 55

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einer Spule und einem Elektromagneten?

Accepted Answer

Ein Elektromagnet benötigt einen Eisenkern, eine Spule nicht

Answer

Ein Elektromagnet ist nur für Gleichstrom geeignet, eine Spule für Wechselstrom

Answer

Eine Spule erzeugt ein stärkeres Magnetfeld als ein Elektromagnet

Question 56

Welche der folgenden Einheiten entspricht der elektrischen Spannung?

Accepted Answer

Volt

Answer

Joule

Answer

Ampere

Answer

Newton

Question 57

Welche Gleichung beschreibt die Leistung P, die in einem Leiter mit dem Widerstand R durch den Strom I fließt?

Accepted Answer

P = I²R

Answer

P = I/R

Answer

P = U/I

Answer

P = U²/R

Question 58

Welche Energiemenge E wird in einem Kondensator mit der Kapazität C gespeichert, der auf die Spannung U geladen wurde?

Accepted Answer

E = ½CU²

Answer

E = ½C²/U

Answer

E = U²/C

Answer

E = CU

Question 59

Welche Aussage über Magnetfelder ist korrekt?

Accepted Answer

Magnetfelder entstehen durch bewegte elektrische Ladungen.

Answer

Magnetfelder existieren nur um Magnete herum.

Answer

Magnetfelder haben keinen definierten Verlauf.

Answer

Magnetfelder werden durch stehende elektrische Ladungen erzeugt.

Question 60

Welche der folgenden Einheiten entspricht der elektrischen Stromstärke?

Accepted Answer

Ampere

Answer

Volt

Answer

Joule

Answer

Newton

Question 61

Welche Ladungsmenge Q wird auf einem Kondensator mit der Kapazität C gespeichert, der auf die Spannung U geladen und anschließend von der Spannungsquelle getrennt wurde?

Accepted Answer

Q = CU

Answer

Q = U/C

Answer

Q = U²C

Answer

Q = C²/U

Question 62

Welche Aussage über elektrische Schaltungen ist korrekt?

Accepted Answer

In einem Stromkreis ist die Summe der Spannungen gleich der Summe der Gegenspannungen.

Answer

In einem Stromkreis ist die Summe der Ströme gleich der Summe der Spannungen.

Answer

In einem Stromkreis ist die Summe der Gegenspannungen gleich der Summe der Widerstände.

Answer

In einem Stromkreis ist die Summe der Spannungen gleich der Summe der Ströme.

Question 63

In welcher Einheit wird die elektrische Feldstärke gemessen?

Accepted Answer

Volt pro Meter

Answer

Joule pro Coulomb

Answer

Newton pro Coulomb

Answer

Tesla

Question 64

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

Accepted Answer

500 µJ

Answer

10 kJ

Answer

1 kJ

Answer

100 µJ