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Version vom 6. Juni 2008, 12:51 Uhr
Hier entsteht eine Grundwissenssammlung für Physik für die 8. Jahrgangsstufe!
Inhaltsverzeichnis |
Grundwissen Physik 7
Hier findest du das Grundwissen der 7. Klasse, das du für den Stoff der 8. Klasse benötigst.
8c 2007 08/Grundwissen 7/Elektrizitätslehre
Magnetismus
Begriffsdefinition:
Körper sind Magnete, wenn sie sich entweder gegenseitig anziehen oder abstoßen. Positiv und negativ geladene Teile ziehen sich an, Teile mit gleichen Polen stoßen sich ab. Magnete können nur Stoffe aus Eisen und Stahl anziehen, Cobalt auch, jedoch nur ganz schwach.
Was ist ein Elektromagnet?
Ein Elektromagnet ist eine Spule, in der sich bei Stromfluss ein Magnetfeld bildet. In der Spule befindet sich ein Eisenkern zur Verstärkung des Magnetfeldes.
Was ist ein Permanentmagnet?
Ein Permanentmagnet (oder auch: Dauermagnet) ist ein magnetisches Material, das ein Magnetfeld besitzt, allerdings keinen Strom braucht um magnetisch zu sein. Er zieht alle Stoffe aus Metall an, kann also auch einen anderen Permanentmagneten anziehen, wobei sich hierbei nur die unterschiedlichen Pole anziehen.
Wie können Permanentmagnete entstehen?
Wenn man einen Dauermagnet an einem anderen Magneten reibt, so tauschen diese Elektronen aus, so dass der vorher nicht-metallische Gegenstand nun auch magnetisch wird. Permanentmagneten können somit aus jedem beliebigen Material gemacht werden (z.B. Stahl, Aluminium, Nickel, Cobalt).
Wo werden Permanentmagnete verwendet?
Permanentmagnete werden vor allem in der Mechanik (z.B. Haftmagnete), Elektromechanik (z.B. Elektromotor) und der Elektronik (z.B. Fernseher) verwendet.
Wie funktioniert ein Elektromagnet?
Ein Draht, durch den Strom fließt, besitzt ein Magnetfeld. Dieser Effekt wird bei einem Elektromagneten dadurch verstärkt, dass der Draht zu einer Spule aufgerollt ist, wodurch sich im Inneren der Spule ein um ein Vielfaches stärkeres Magnetfeld bildet. In der Spule sitzt ein Eisenstück, das vom Magnetfeld innen ausgerichtet wird und ebenfalls magnetisch wirkt.
Kräfte
Gesetz von Hooke
Unter dem Gesetz von Hooke versteht man die Federkraft. Eine Feder wird von der Kraft F um die Strecke L gedehnt bzw. gestreckt.
Es gilt dabei: F = D * L
oder: Kraft = Federhärte * Länge
Gravitationskraft, Erdanziehungskraft
Das Gravitationsgesetz von Newton besagt, dass sich die Gravitationskraft, mit der sich zwei Massenpunkte m und M anziehen, proportional zu den beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes r der Massenschwerpunkte verhält.
Die Schwerkraft ist eine besondere Form der Gravitation:
Unter Schwerkraft, Schwere oder Erdanziehung versteht man die Kraft, die auf einen Körper auf der Erdoberfläche wirkt. Sie setzt sich zusammen aus der durch die Gravitation bewirkten Anziehungskraft der Erde und der durch die Erdrotation bewirkten Zentrifugalkraft. Die auf einen Körper wirkende Schwerkraft ist gleich dem Produkt aus seiner Masse und der Erdbeschleunigung (= Fallbeschleunigung (9.81 m/s²auf der Erde)). Die Fallgeschwindigkeit eines Körpers ist unabhängig von seiner Masse.
Formel: F(G) = m * g
F(G) = Erdanziehungskraft;
m = Masse; g = Fallbeschleunigung
Allgemeine Kräfteformel
Formel: F= m*a
Bedeutung: F= Kraft; m= Masse; a= Beschleunigung; N= Newton
Die Kraft wird in Newton angegeben.
Beispiel: Wenn ein Gegenstand der Masse m von 10 kg mit einer Beschleunigung a von 10 m/s² auf eine Wand schlägt, dann beträgt die Kraft F 100 N.
Trägheitssatz
Ein Körper verbleibt im Zustand der Bewegung oder Ruhe solange keine Kraft auf ihn wirkt.
Bsp.: Auf einem fahrenden Modellzug liegt eine unbefestigte Kugel,auf gerader Strecke bleibt sie liegen, doch wenn der Zug um eine Kurve fährt, ändert sie die Richtung nicht, sondern fliegt geradeaus weiter.
Bewegungen
Symbolschreibweise
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| I | Stromstärke | Ampére (A) |
| U | Stromspannung | Volt(V) |
| R | Elektrischer Widerstand | Ohm (Omega) |
| T | Temperatur | Kelvin (K) |
| t | Zeit | Sekunden (sek) |
| s | Strecke/Weg | Meter (m) |
| v | Geschwindigkeit | m/s |
| a | Beschleunigung | m/s² |
| F | Kraft | Newton (N) |
| m | Masse | Kilogramm (kg) |
| g | Ortsfaktor | m/s² |
| S | Dehnung | |
| D | Federhärte | N/cm |
| h | Höhe | Meter (m) |
| E | Energie | Joule (J) |
| W | Arbeit | Joule (J) |
| P | Leistung | Watt (W) |
Formeln (noch nicht fertig)
Elektrizität:
U:I=R
U:R=I
R*I=U
Bewegung:
s/t = v
v/t = a
Kraft:
F = m*a
m*g = FG (Gewichtskraft)
FA = roh*V*g
1N = 1kg*m/s²
Federhärte:
D = F/s
Energie:
Höhenenergie: m*g*h
Bewegungsenergie: 1/2m*v²
Spannenergie: 1/2*D*s²
1J = 1Nm
