Berechnung von Elektrische Ladung, Spannung und Strom

ganz ehrlich? das blatt ist zum hintern abwischen gut.

man versucht da, die grundlegenden zusammenhänge der elektrotechnik (DC) zu erklären.
ich versuch das dann mal eben in aller kürze richtig:

1) Q beschreibt eine ladung. die dir bekannten elektronen haben auch eine ladung, sodass Q auch für eine anzahl n an elektronen angesehen werden kann.

2) die stromstärke I wird gibt an, wieviel ladung in einer gewissen zeit transportiert wird: I = dQ/dt, bzw. "stromstärke = ladung pro zeit".

3) die elektrische spannung U ist ein maß für das bestreben der ladung, sich zu bewegen => sie ruft einen fluß an ladung, also einen strom hervor. man könnte sich das ganze vorstellen wie eine menge wasser (ladung), die durch ein rohr (leitung) transprotiert wird. die spannung gibt dabei die höhendifferenz zwischen anfang und ende des rohrs (oder den druckunterschied) an, der strom ist der daraus resultieren volumenstrom.

4) wieviel wasser durch das rohr fließt (wie groß die stromstärke durch einen leiter ist), hängt nicht nur vom druck (der spannung) ab, sondern auch davon, wie gut das wasser durch das rohr fließen kann => dies ist der widerstand R. es gilt das ohmsche gesetz: U = R*I. wenn du den widerstand als konstant annimmst, siehst du sofort, dass die stromstärke proportional zur spannung ist => erhöhe ich die spannung, erhalte ich einen höheren strom.

5) die elektrische leistung ist definiert als P = U*I. das würde ich an deiner stelle einfach mal so hinnehmen. mit dem ohmschen gesetz erhälst du (z.b. nach I umstellen und in P = U*I einsetzen: P = U²/R, bzw. R*I². dies ist ein maß dafür, wieviel arbeit pro zeiteinheit aufgebracht wird. daher gilt auch der folgende zusammenhang: P = dW/dt, bei konstanten größen P = W/t

6) arbeit bzw. energie ist das integral der leistung über die zeit. bei konstanten größen gilt also E = P*t. energie ist eine elementare physikalische größe. dazu solltest du dir vielleicht den wikipedia-artikel durchlesen (das gilt bei unklarheiten natürlich auch für die anderen größen und ist zu empfehlen!). was du dir auf jeden fall auch einprägen solltest ist der zusammenhang mit der energieerhaltung.


für die aufgaben fehlt mir grad die zeit, aber vielleicht bringen dich die grundlagen schon ein stück weiter und du löst die aufgaben zumindest teilweise alleine. es wäre schön, wenn man erkennen kann, dass du dich zumindest an den aufgaben versucht hast.
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