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Titel
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Elektrizitätslehre
Elektrostatik:
- Grundlagen der Elektrostatik (Funktion Elektroskop, Coulombsches, Wechselwirkungsgesetz, Influenz, Elementarladung e-, Ladungsmenge Q = n*e-,)
- Experimente mti der Influenzmaschine: a) Wechselwirkung b) Influenz c) PingPong (Ladungstransport mit einem Tischtennisball)
Gleichstromkreis:
- Leitungsvorgänge in Metallen (Elektronenmodell des Stromflusses, Elektronenmangel/Überschuss, Stromfluss und Temperatur, Glühlampe)
- el. Stromstärke I=Q/t
- el. Spannung U=E/Q (Spannungsabfall als Maß der Energieabgabe im Leitungsprozess)
- Handhabung eines Mulitmeters
- el Widerstand R=U/I (Ohm'sches Gesetz U~I)
- U-I-Kennlinien
- getanztes Elektronenballett
- Experimente: a) Ohm'sches Gesetz (Darstellung im U-I-Diagramm, mathematische Funktion) b) Dynamot (Kraftaufwand --> Energieflussdiagramm), Generator=Motor c) Kennlinien Glühlampe und Konstantandraht
Halbleitertechnik:
- Leitungseigenschaften der Elemente im Periodensystem (Hauptgruppe, Periode, Leiter, Nichtleiter, Halbleiter, Valenzelektronen)
- Leitungsprozess von Halbleitern im Kristallgittermodell und im Bändermodell
- Aufbau und Funktion einer Diode (n-Dotierung, p-Dotierung, freie Elektronen, Löcher, Rekombination, Raumladungszone/Sperrschicht, Schwellspannung)
- Aufbau und Funktion eines Transistors (Steuerstrom, Laststrom, Emitter, Basis, Kollektor, Durchschaltspannung Us=0,7V, Schaltzeichen)
- Lichtschrankenschaltung (Fotowiderstand (LDR))
- selbsterstellte Infoblätter LED und Solarzelle
- Transistor als Verstärker
- Experimente: a) Glühender Glasstab b) Kennlinie einer LED c) Lichtschrankenschaltung mit einem LDR (Light Dependent Resistor) und einem Transistor
Vortrag Peter: Zur Entwicklung des Computers (Konrad Zuse)
Der Elektromotor
- Kompassnadel/Stabmagnet, Pole eines Magneten
- Feldlinien als Methode zur Darstellung eines elektrischen ODER magnetischen Feldes
- Magnetfeld um einen stromdurchflossen Leiter
- Lorentzkraft F=q*v*B (kurz)
- Lenzsche Regel (Linke-Hand-Regel)
- Funktion eines Elektromotors
- Elektromotor=Generator
- Experimente: a) Ørsted (Kompassnadel) b) Lorentzkraft (Alustreifen im Hufeisenmagneten) c) Bau eines Elektromotors
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