12. Übungsserie - Ionenstrahlphysik

Experimentalphysik für Biogeowissenschaftler
12. Übungsserie
Abgabe am 25.01.2017 in der Übung
Alle Aufgaben müssen gerechnet werden und sind in der Übung schriftlich abzugeben. Zu
jeder Lösung gehört eine oder im Bedarfsfall auch mehrere Skizzen, die den Sachverhalt
verdeutlichen!
34.
Ein Drahtstück der Länge 3 mm werde in x-Richtung von einem Strom der Stärke 3 A
durchflossen. Es befinde sich in einem Magnetfeld der Stärke 0,02 T, das in der x-yEbene verläuft und mit der x-Achse einen Winkel von 30° bilde. Welche Kraft wirkt
auf das Drahtstück? (x-y-Ebene: Blattebene)
35.
Drei Widerstände R1 = 150R2 = 50 und R3 = 100 sind verschieden mit einer
Spannungsquelle verbunden.
a)
Die drei Widerstände seien parallel zueinander an eine Gleichspannungsquelle
U0 geschaltet. Zeichnen Sie ein entsprechendes Schaltbild und berechnen Sie
den an der Quelle anliegenden Widerstand.
b)
Geben Sie den Gesamtwiderstand des abgebildeten Schaltkreises an!
c)
36.
Welcher Strom fließt durch R2, wenn die Quell-Spannung zu U0 = 20 V
angenommen wird?
An einer elektrischen Partybeleuchtung sind 20 baugleiche Glühlampen in Reihe an
220 V geschaltet. Die gesamte Leistung betrage 80 W.
Am Wochenende nach Ladenschluss brennt eine der Glühlampen durch und die ganze
Kette ist dunkel. Ein bastelfreudiger Student ersetzt die defekte Glühbirne durch ein
Stückchen Draht (R=0) in der Fassung.
a)
Ist die Partybeleuchtung nun heller oder weniger hell als vorher? Oder anders
ausgedrückt: wie hoch ist nun die elektrische Leistung?
b)
Was passiert, wenn sich der gleiche Vorgang mehrfach wiederholt?
Zusatzfragen auf der nächsten Seite!
Zusatzfragen:
(sind nicht schriftlich abzugeben, sondern dienen der Orientierung beim Lernen)
1.
2.
3.
4.
Wie lautet das Ohmsche Gesetz? Wie lauten die Kirchhoffsche Maschen- und
Knotenregel in einem Stromkreis?
Was sind Parallel- und Reihenschaltung?
Was ist der Innenwiderstand eines elektrischen Gerätes (z.B. Strommesser,
Spannungsmesser, Spannungsquelle)?
Was bedeutet strom- und spannungsrichtige Messung eines elektrischen Widerstands?

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