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Titel
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Magnetische und Elektrische Felder
Die Schülerinnen und Schüler lernen positive und negative elektrische Ladungen kennen und untersuchen deren Wechselwirkungen. Außerdem wird erklärt, wie elektrische Kräfte zwischen geladenen Körpern entstehen.
Die Eigenschaften von leitenden und nichtleitenden Materialien werden untersucht. Dabei wird erklärt, warum sich elektrische Ladungen in manchen Stoffen frei bewegen können und in anderen nicht.
Die Coulombkraft wird als Kraft zwischen elektrischen Ladungen eingeführt. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen, wie die Stärke der Kraft vom Abstand und von der Größe der Ladungen abhängt
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Elektrische Felder werden als Bereiche beschrieben, in denen elektrische Kräfte auf Ladungen wirken. Die Schülerinnen und Schüler lernen außerdem, wie elektrische Felder dargestellt und interpretiert werden.
Feldlinien: Feldlinien werden genutzt, um Richtung und Stärke elektrischer Felder sichtbar zu machen. Dabei lernen die Schülerinnen und Schüler die Regeln zur Darstellung von Feldlinien kennen.
Homogene elektrische Felder: Homogene elektrische Felder werden am Beispiel des Plattenkondensators untersucht. Die Schülerinnen und Schüler analysieren dabei den Zusammenhang zwischen Spannung, Abstand und Feldstärke.
Die elektrische Spannung wird als Energie pro Ladung eingeführt. Dabei wird untersucht, wie Spannung elektrische Ströme und Bewegungen geladener Teilchen beeinflusst.
Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit der Energie geladener Teilchen in elektrischen Feldern. Dabei werden Energieumwandlungen und potenzielle Energie betrachtet.
Aufbau und Funktion eines Kondensators werden behandelt. Außerdem wird untersucht, wie elektrische Energie in einem Kondensator gespeichert werden kann.
Bewegung geladener Teilchen im elektrischen Feld: Die Wirkung elektrischer Kräfte auf geladene Teilchen wird untersucht. Dabei analysieren die Schülerinnen und Schüler die Beschleunigung und Bewegung von Teilchen in elektrischen Feldern.
Magnetfelder: Die Schülerinnen und Schüler lernen die Eigenschaften von Magnetfeldern kennen und untersuchen die Wirkung magnetischer Kräfte. Dabei wird erklärt, wie Magnetfelder entstehen und wie sie auf magnetische Materialien und geladene Teilchen wirken.
Magnetfeldlinien werden genutzt, um Richtung und Stärke eines Magnetfeldes darzustellen. Die Schülerinnen und Schüler lernen dabei typische Feldverläufe von Permanentmagneten und stromdurchflossenen Leitern kennen.
Die Entstehung eines Magnetfeldes um einen stromdurchflossenen Leiter wird untersucht. Dabei analysieren die Schülerinnen und Schüler den Zusammenhang zwischen Stromrichtung und Magnetfeldrichtung.
Mithilfe der Rechte-Hand-Regel bestimmen die Schülerinnen und Schüler die Richtung von Magnetfeldern und Kräften. Die Regel wird auf verschiedene Situationen mit Strömen und bewegten Ladungen angewendet.
Die Lorentzkraft wird als Kraft auf bewegte elektrische Ladungen im Magnetfeld eingeführt. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen dabei den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit, Feldstärke und Kraftrichtung.
Die Wirkung magnetischer Kräfte auf stromdurchflossene Leiter wird behandelt. Dabei wird erklärt, wie elektrische Motoren das Zusammenwirken von Strom und Magnetfeld nutzen.
Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Bewegung geladener Teilchen in Magnetfeldern. Dabei wird insbesondere die Kreisbewegung von Teilchen unter dem Einfluss der Lorentzkraft untersucht.
Aufbau und Funktion von Spulen und Elektromagneten werden behandelt. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen dabei, wie Magnetfelder durch elektrische Ströme verstärkt werden können.
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