Tägliche Übung 24 (Klasse 10)

Diese Übung fördert das Verständnis für grundlegende Konzepte der Elektrotechnik. Die Schüler*innen lernen, wie Magnetfelder und elektrische Ströme zusammenwirken. Sie entwickeln wichtige Kompetenzen im Bereich der Physik und Technik.

Lernziele:

• Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Magnetfeldern und elektrischen Strömen.
• Erkennen der Funktionsweise von Gleichstrommotoren.
• Fähigkeit, technische Begriffe korrekt zuzuordnen.
• Entwicklung analytischer Fähigkeiten durch das Lösen von Aufgaben.

Aufgaben:

1. Ergänze die Aussagen:
   • a) Im Raum um Dauermagneten und um stromdurchflossene Leiter existiert ein magnetisches ............ .
   • b) Je dichter die Feldlinien verlaufen, desto ............... ist die Kraftwirkung.
2. Das Bild zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Gleichstrommotors:
   • a) Ordne die Begriffe Stator, Rotor, Kommutator (Polwender) den Zahlen 1 bis 3 zu.
   • b) Welche Aussage ist richtig? Ein Vorteil von Elektromotoren gegenüber Verbrennungsmotoren ist der geringere Stromverbrauch / der größere Wirkungsgrad.
3. Ergänze:
   • a) Solange sich das von einer Spule umfasste Magnetfeld ändert, wird in der Spule eine Spannung ................. .
   • b) Die Induktionsspannung kann vergrößert werden durch ...................... der Windungszahl der Spule.
   • c) Die Induktionsspannung kann vergrößert werden durch schnelle Änderung des Magnetfeldes.
   • d) Die Induktionsspannung kann vergrößert werden durch Verwendung eines ................. .
   • e) Die Erzeugung einer Induktionsspannung durch Bewegung einer Spule im Magnetfeld wird im ................. angewendet.

Lösung:

1. Ergänze die Aussagen:
   • a) Im Raum um Dauermagneten und um stromdurchflossene Leiter existiert ein magnetisches Feld. (1)
   • b) Je dichter die Feldlinien verlaufen, desto stärker (größer) ist die Kraftwirkung. (1)
2. Das Bild zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Gleichstrommotors:
   • a) Ordne die Begriffe Stator-2, Rotor-3, Kommutator (Polwender)-1 den Zahlen 1 bis 3 zu. (1)
   • b) Welche Aussage ist richtig? Ein Vorteil von Elektromotoren gegenüber Verbrennungsmotoren ist der geringere Stromverbrauch / der größere Wirkungsgrad. (1)
3. Ergänze:
   • a) Solange sich das von einer Spule umfasste Magnetfeld ändert, wird in der Spule eine Spannung induziert. (1)
   • b) Die Induktionsspannung kann vergrößert werden durch Vergrößerung der Windungszahl der Spule. (1)
   • c) Die Induktionsspannung kann vergrößert werden durch schnelle Änderung des Magnetfeldes. (1)
   • d) Die Induktionsspannung kann vergrößert werden durch Verwendung eines Eisenkerns. (1)
   • e) Die Erzeugung einer Induktionsspannung durch Bewegung einer Spule im Magnetfeld wird im Generator angewendet. (1)