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Spannung

30 Aufgaben von AFB I bis III: U = E / Q deuten, mit Joule und Coulomb rechnen, das Voltmeter parallel anschließen, typische Spannungswerte einordnen und Spannung von Stromstärke unterscheiden.

Dein Fortschritt:
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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Satzbausteine
AFB II

Erkläre mit den Satzbausteinen, was die Aufschrift „1,5 V“ auf der Zelle einer Taschenlampe bedeutet. Drei Bausteine sind überflüssig.

Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
1,5 V bedeutet 1,5 J Energie pro Coulomb. Die Zelle treibt die Ladungen an, in der Lampe geben sie die Energie ab, die Ladungen selbst fließen weiter. Die Fallen: Ladungen verbrauchen sich nicht, Spannung fließt nicht, und Energie wird in J angegeben, nicht in C.
Die Erklärung beginnt bei der Zelle (Antrieb), geht über die Energie pro Coulomb zur Lampe und endet bei den Ladungen, die weiterfließen.
Reihenfolge: Die Zelle – treibt die Ladungen an – und gibt jedem Coulomb – 1,5 J Energie mit; – in der Lampe – geben die Ladungen diese Energie ab – und fließen weiter zum Minuspol.
A2
Spannung, Stromstärke oder Ladung?
AFB I

Sortiere die Karten der Größe zu, um die es jeweils geht.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Spannung U
2Stromstärke I
3Ladung Q
Unterscheidungsmerkmal: U ist Energie pro Ladung, I ist Ladung pro Zeit — beide sind Verhältnisse, aber mit verschiedenen Nennern. Q selbst ist keine Verhältnisgröße. Wer sich die Einheiten V, A und C dazu merkt, verwechselt die drei nicht mehr.
A3
Punkte im E-Q-Diagramm
AFB II

Zeichne für eine Spannungsquelle mit 2 V die gesuchten Punkte ein. Nach rechts (x) ist die Ladung Q in C aufgetragen, nach oben (y) die Energie E in J.

Bewege die Maus über das Koordinatensystem und klicke, um den Punkt zu setzen. Mit der Tastatur: Tab ins Koordinatensystem, Pfeiltasten bewegen den Cursor, Enter setzt.

Bei 2 V bekommt jedes Coulomb 2 J: E = 2 V · Q. Daraus: (3 | 6), (5 | 10), (4 | 8) und (1 | 2). Alle Punkte liegen auf einer Geraden durch den Ursprung — Energie und Ladung sind bei fester Spannung proportional. Typischer Fehler: bei „8 J“ den Punkt (8 | 4) setzen, also x und y vertauschen.
Rechne zu jeder Ladung die Energie mit E = U · Q aus; bei C und D musst du umgekehrt Q = E : U rechnen.
Die Punkte sind (3 | 6), (5 | 10), (4 | 8) und (1 | 2) — x ist immer die Ladung.