Elektrizitätslehre

Mathematisch-naturwissenschaftliches Profil, Klasse 9

Die Schüler lernen, dass im elektrischen und magnetischen Feld Kräfte auf Probekörper ausgeübt werden. Sie erkennen, dass man wichtige Eigenschaften mit dem Feldlinienbild als Modell des jeweiligen Feldes darstellen kann. Dabei wird ihre Einsicht von der Nützlichkeit von Modellen gefestigt. Die Schüler wissen, dass die zeitliche Änderung des von der Spule umschlossenen Magnetfeldes notwendige Bedingung für die Induktion einer Spannung in der Spule ist. Sie kennen das Induktionsgesetz und können es zur Erklärung von Wechselstrom-enerator und Transformator anwenden. Mit dem Kennenlernen der Induktionsvorgänge erwerben die Schüler wichtige Voraussetzungen für das spätere Verständnis der Verknüpfung elektrischer und magnetischer Felder.
Die Schüler erkennen Gemeinsamkeiten der Leitungsvorgänge in unterschiedlichen Stoffen und können technische Anwendungen erklären. Sie festigen ihr experimentelles Können und gewinnen die Einsicht, dass die Erkenntnisse zur Induktion und zu den Leitungsvorgängen das Leben der Menschen wesentlich beeinflusst haben.

Inhalt	Hinweis	Links
Elektrische Ladung	Elektronen als Ladungsträger	Experimente
Ladungstrennung durch Berührung und Influenz	Ladungstrennung als Elektronenübergang, Elektronenmangel, Elektronenüberschuss
Kräfte zwischen geladenen sowie zwischen geladenen und ungeladenen Körpern	SE Kräfte zwischen elektrisch geladenen Körpern
Elektrisches Feld Kräfte auf Probekörper Feldlinien Feldlinien als Modell des Feldes, Feldformen Elektrische Spannung Z: Bewegte elektrische Ladung Strom, Stromstärke Z:	Zeichnen von Feldlinienbildern Aussagen über Kräfte, ausgehend von Feldlinienbildern Physik 7, Lernbereich Elektrizitätslehre, Stromstärke	Experimente Demonstration
Kondensator Aufbau und Wirkungsweise	Kondensator als Speicher elektrischer Energie	Experimente Demonstration
Z Kapazität eines Kondensators	Kapazität eines Plattenkondensators
Magnete Magnetisierung von Eisen Kräfte zwischen Magneten	Elementarmagneten
Magnetisches Feld Kräfte auf Probekörper Feldlinien Feldlinienbild als Modell des Feldes Feldformen Magnetfeld der Erde Magnetfeld stromdurchflossener Leiter Spule als Elektromagnet Gleichstrommotor (Prinzip)	Ausrichtung der Elementarmagnete SE Kräfte im Magnetfeld auf Probekörper Magnetisches Feld als Speicher von Energie Zeichnen von Feldlinienbildern Aussagen über Kräfte, ausgehend von Feldlinienbildern SE Kräfte im Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule Elektrokran, Relais, Klingel, Sicherungsautomat Notwendigkeit des Umpolens, um eine Drehbewegung zu erzeugen	Experimente
Kräfte auf bewegte Ladungsträger im Magnetfeld	Lorentzkraft (Richtungszusammenhang Feld - Strom - Kraft)	Experimente
Elektromagnetische Induktion Bedingungen Induktionsgesetz (Je-desto-Aussage) Lenz'sches Gesetz Würdigung M.Faraday	Darstellen des Zusammenhangs von Veränderungen des Magnetfeldes und Verschiebung der Ladungsträger im Leiter Unterschiedliche experimentelle Anordnungen zur Induktion SE Induktion	Experimente
Wirbelströme	Erwärmung, Abbremsen von Bewegungen
Wechselstromgenerator Aufbau und Wirkungsweise	Physikalisches Prinzip Innenpolmaschine Entwicklung der Energietechnik	Experimente
Tranformator Aufbau und Wirkungsweise Spannungsübersetzung Stromübersetzung SE Transformator	Verbindung von Berechnungen mit Experimenten Klingeltransformator Schweißtransformator Fernleitung elektrischer Energie	Experimente
Selbstinduktion SE Spule im Gleich- und Wechselstromkreis	Vergleich von Gleich- und Wechselstromwiderstand	Experimente
Bedeutung der elektromagnetischen Induktion für das Leben der Menschen	Entwicklung der Energietechnik Vorzüge der elektrischen Energie gegenüber anderen Energieformen	Experimente
Leitung in Metallen SE Widerstandsverhalten von Metallen und Halbleitern	Physik 7, Lernbereich Elektrizitätslehre, Elektrische Leitungsvorgänge Herausarbeiten gemeinsamer physikalischer Grundlagen, ausgehend vom Modell der Elektronenleitung
Z Leitung in Flüssigkeiten, Elektrolyse
Leitung in Gasen Gasentladungslampen	Stoßionisation
Leitung im Vakuum Glühelektrischer und lichtelektrischer Effekt Braunsche Röhre	Oszillographenröhre Fernsehbildröhre
Leitung in Halbleitern	Temperaturabhängigkeit
Diode Aufbau und Wirkungsweise Gleichrichten von Wechselspannung SE Diode	Gleichrichterschaltung
Transistor Wirkungsprinzip SE Transistor	IB-IC-Kennlinie eines Transistors Transistor als Schalter und Verstärker Einfache elektronische Schaltungen
Bedeutung der Elektronik für das Leben der Menschen	Projekt Elektrisches und elektronisches Regeln