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Schule > Physik > Mechanik > Elektronik und Beschleunigung: Zusammenfassung für die Mittelstufe

Physik Formelsammlung

Elektrische Ladungen:
bestehen aus Elementarteilchen, den Elektronen, Protonen und Neutronen
ein Elektron besitzt die kleinste negative Ladung, die man Elementarladung nennt
Messen der fließenden Ladung
Formelzeichen: Q
Einheit: C (Coulomb)
Definition: 1 C scheidet 0,19 cm³ Knallgas bei 20°C und 1 bar Druck ab
1 C ist die Einheit der Elektrizitätsmenge Q, der 6,24 Trillionen Elektronen entsprechen.
Die Ladung eines Elektrons beträgt die Elementarladung e = 1,6*10^-19 C
Formel: Q = n*e n = Q/e e = Q/n
Nachweis einer elektrischen Ladung durch das Elektorskop oder Blättchenelektroskop
Leiter
Aufgeteilt in Leiter und Nichtleiter
Metalle und Kohlenstoff (Leiter 1. Klasse – Elektronen Leiter)
Verdünnte Säuren, Laugen Salzlösungen, inosierte Gase (Leiter 2. Kl. – Ionen)
Germanium, Silizium, Schwefelkies (Halbleiter oder Mischleiter – Ionen + Elektronen)
Ionen sind elektrisch geladene Teilchen einer Flüssigkeit
Die Stromstärke
Formelzeichen: I
Einheit: A = 1 C/s (Ampere)
- Formel: I = Q / t I = n*e / t
- Definition: Die Stromstärke I ist der Quotient aus der durch einen Leiterquerschnitt geflossenen Ladung Q und der benötigten Zeit t.
- Die Stromstärke wird im Stromkreis gemessen und ist an jeder Stelle gleich groß
Das elektrische Feld
Jeder geladene Körper hat ein elektrisches Feld um sich
Im Feld erfahren geladene Körper eine Kraftwirkung
Im Feld erfahren ungeladene Körper eine Influenz
Die elektrischen Feldlinien geben die Richtung der Kraft an, die auf eine positive Ladung ausgeübt wird
Formelzeichen: E
Einheit: N/C

Formel: E = F / Q
Definition: Die elektrische Feldstärke E gibt das Verhältnis, der auf eine Ladung Q im elektrischen Feld wirkenden Kraft F zur Größe dieser Ladung an.
Die Wirkung des elektrischen Stromes
Wärmewrikung: feste, flüssige, gasförmige Körper werden vom Strom erwärmt
Anwendung: Bei der Schmelzsicherung
Magnetische Wirkung: Elektrische Ströme sind stets vom einem Magnetfeld umgeben
Die elektrische Spannung
- Fromelzeichen: U
- Einheit: V (Volt)
- Kleinspannung: 0-24V Niederspannung: 24-1000V Hochspannung: über 1000V
- Hochspannungsleitungen haben 380 000 V
- Die Spannung U wird parallel zum Stromkreis gemessen
Die elektrische Energie
- Formelzeichen: W
- Einheit: 1 kWh = 3,6*10^6 Ws 1J = 1 Ws

- Formel: W = U*Q W = U*I*t
- Definition: Die in einem Stromkreis verrichtete elektrische Arbeit W ist proportional zur durchgegangenen Ladungsmenge Q. Dieser Quotient ist die Spannung U.
Die elektrische Leistung
- Formelzeichen: P
- Einheit: W (Watt)
- Formel: P =W/t P = U*I P = U*Q/t
Der elektrische Widerstand
- Formelzeichen: R
- Einheit: Ohm 1Ohm = 1 V/A
- Formel: Draht R = Roh * l/A Normal R = U/I
- Definition: Der Widerstand R eines Leiters ist der Quotient aus der am Leiter
anliegenden Spannung U und der Stromstärke I

Das Ohmsche Gesetz
Die I – U Kennlinie des Konstantandrahtes, sowie des Eisendrahtes sind bei konstanter Temp. Ursprungsgeraden. Stromstärke und Spannung sind proportional.

Die gleichförmige Bewegung:
Unter der Geschwindigkeit v ein gleichförmiger, geradlinigen Bewegung versteht man den konstanten Quotienten aus einer beliebigen Strecke s und der dazu benötigten Zeit t.
Formel: v = s/ t = v = (s2-s1)/(t2-t1)
Misst man Weg und Zeit von einem gemeinsamen Nullpunkt aus so gilt: s1,t1,= 0

Die beschleunigte Bewegung:
Fromelzeichen: a
Einheit: m/s²
Formel: v = a*t t = v/a a = v/t
s = ½v*t s = ½a*t²
Unter der konstanten Beschleunigung a versteht man den Quotienten aus der Geschwindigkeitszunahme v und der zugehörigen Zeitspanne t.

Der freie Fall:
Eine Fallbewegung ohne Behinderung nennt man freien Fall
Der freie Fall ist eine gleichmäßige beschleunigte Bewegung
Formel: s = ½*g*t² g = 9,81m/s²
v = g*t

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