Aufgaben zu Elektrisches Feld und Kondensator

30 Aufgaben zu Elektrisches Feld und Kondensator aus dem Abitur NRW Physik (2025-2026). Mit ausführlicher Lösung und automatischer Korrektur.

Aufgabe 3a - Elektrisches Feld · GK · Elektronenstrahlhärtung 2026

Beschreiben Sie das sich ausbildende elektrische Feld zwischen der Lochanode und der Lackschicht und dessen Änderung bei zunehmender Aufladung der Oberfläche.

Aufgabe 1 · GK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide G 2026

1 Fachpraktischer Teil: a) Aufbau und Durchführung des Experiments zur Entladezeit eines Kondensators. b) Berechnung des Mittelwertes der Entladezeiten und der Kapazität C. c) Nennung zweier Einflussgrößen für Messunsicherheiten und Erläuterung deren Auswirkungen auf C.

Aufgabe 2 · GK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide G 2026

2a: Erläutern, dass durch Messung der Entladezeit t_E die Kornfeuchte zwischen 8 % und 40 % ermittelt werden kann. 2b: Für t_E = 604 µs die Kapazität berechnen und unter Berücksichtigung von 5 % Messunsicherheit das Kornfeuchteintervall ermitteln.

Aufgabe 3 · GK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide G 2026

3a: Erklären mit kausaler Argumentationskette, warum eine unvollständige Getreidebefüllung im Kondensatorzwischenraum die Kapazität verkleinert. 3b: Einen Nachteil für den Landwirt aus den Materialien 2 und 3 ableiten.

Aufgabe 1 · LK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide E 2026

Aufgabe 1: Kapazitätsbestimmung eines Kondensators über einen Entladevorgang (a: Einfluss des Widerstands auf den Entladevorgang; b: Berechnung von C mit t_E-Mittelwert und Herleitung der Formel; c: Unsicherheitsquellen und Auswirkungen auf C).

Aufgabe 2 · LK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide E 2026

Einsatz des Plattenkondensators als Sensor zur Messung der Kornfeuchte: a) Berechnung der Kapazitäten für extrem trockenes und extrem feuchtes Getreide; b) Erläuterung der indirekten Feuchtebestimmung über die Entladezeit; c) Ermittlung von Kapazität und Kornfeuchteintervall für eine gemessene Entladezeit von 604 µs…

Aufgabe 3 · LK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide E 2026

Aufgabe 3: Kausale Erklärung der Kapazitätsänderung bei zu starker Verdichtung bzw. unvollständiger Füllung des Getreides im Plattenkondensator (Teilaufgabe a) sowie Ableitung der praktischen Nachteile für den Landwirt bezüglich Trocknung, Schimmelbildung und Energiekosten (Teilaufgabe b).

Aufgabe 1 · LK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide E 2026

1 Fachpraktischer Teil: Experimentelle Bestimmung der Kapazität eines Kondensators über die Entladezeit gemessen mit Schaltung aus Material 1. a) Experimenteller Aufbau und Erfassung von U0, R und drei Entladezeiten t1, t2, t3. b) Berechnung des Mittelwerts der Entladezeit und der Kapazität C sowie Herleitung der…

Aufgabe 2 · LK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide E 2026

Aufgabe 2: Bestimmung der Kornfeuchte im kapazitiven Messgerät. Teil a) Erläuterung der indirekten Bestimmung der Kornfeuchte aus der Entladezeit über die Kapazität. Teil b) Berechnung der Kapazität C für t_E = 604 µs, Angabe des Unsicherheitsintervalls für C (5 %) und Ablesen des Kornfeuchteintervalls aus dem…

Aufgabe 3 · LK · Feuchtigkeitsmessung von Getreide E 2026

Erklärung der Vergrößerung (Fall 1: zu starke Verdichtung) bzw. Verkleinerung (Fall 2: unvollständige Füllung) der Kapazität des Plattenkondensators anhand der Dielektrizitätszahl von Luft und Getreide (a) sowie Ableitung der praktischen Nachteile für die Getreidelagerung und -trocknung für den Landwirt (b).

Aufgabe 1 a - Elektrisches Feld und Kondensator · LK · Linearbeschleuniger 2026

Skizzieren Sie den in Material 1 beschriebenen Plattenkondensator zur Beschleunigung von Protonen. Skizzieren Sie das elektrische Feld im Inneren und im Randbereich und geben Sie die Polung der Platten an.

Aufgabe 1 · GK · Beschleunigungssensoren 2025

1a) Berechnen der Kapazität eines Plattenkondensators mit l = 400 µm und d = 0,100 µm. 1b) Erklären, dass beim Beschleunigungsvorgang die Feder gestaucht wird und sich dadurch die Kapazität ändert.

Aufgabe 2 · GK · Beschleunigungssensoren 2025

Quantitative Auswertung und kritische Beurteilung des Modells C = k/a anhand der Messreihen aus Material 2 und 3.

Aufgabe 3 · GK · Beschleunigungssensoren 2025

Analyse und Auswertung des kapazitiven Sensors bei einer vertikalen Aufzugsfahrt unter Berücksichtigung von Gravitation, Ruhewert bei Stillstand und Diagrammverlauf.

Aufgabe 1 · GK · Informationsspeicher 2025

1 a) Skizzieren des Feldlinienbildes zwischen den Kondensatorplatten und im Randbereich sowie Angabe zweier Regeln für elektrische Feldlinien. 1 b) Erklären der Konstanz der Feldstärke bei abgetrennter Spannungsquelle und Verringerung des Plattenabstands sowie Erläuterung von Abweichungen der Messwerte.

Aufgabe 2 · GK · Informationsspeicher 2025

Aufgabe 2: a) Qualitativer Vergleich der Kapazitäten der Kondensatoren A und B anhand des Q-U-Diagramms mit Begründung. b) Begründung des Zusammenhangs C = (7,6 nF·mm)/d unter Einbeziehung aller Messdaten aus Tabelle 1.

Aufgabe 3 · GK · Informationsspeicher 2025

Schreiben Sie den nächsten Forumsbeitrag, um die Frage von Detlef7 nach der Kapazität eines DRAM-Kondensators auf Grundlage der Angaben von Community4 (U = 1,5 V, Ladung von 350000 Elektronen) zu beantworten.

Aufgabe 4 · GK · Informationsspeicher 2025

4 a) Skizzieren des zeitlichen Stromstärke-Verlaufs I(t) beim Aufladen eines Kondensators und Erklären der Stromstärkeabnahme ohne Formeln. 4 b) Beschreiben des Einflusses von Leitungswiderstand und Kapazität auf die Aufladezeit.

Aufgabe 5 · GK · Informationsspeicher 2025

Beurteilen Sie auf der Grundlage von Material 5 für DRAM- und HDD-Speicher je ein Risiko, welches eine sichere Datenspeicherung auf einem Laptop gefährdet.

Aufgabe 1 · LK · Deichsicherheit 2025

1a) Elektrische Feldlinien durch Punkte A und B skizzieren. 1b) Aus Feldstärken der Einzelelektroden die Gesamtfeldstärke im Punkt Z zeichnerisch ermitteln und den Maßstab sowie Betrag angeben. 1c) Betrag der elektrischen Kraft auf ein Natriumion berechnen und rechnerisch begründen, dass die Gewichtskraft…

Aufgabe 2 · LK · Deichsicherheit 2025

Bestimmung des spezifischen elektrischen Widerstands des Deichkörpers mit der Schlumberger-Anordnung und Beurteilung einer möglichen Meerwasserdurchfeuchtung.

Aufgabe 3 · LK · Deichsicherheit 2025

Verfassen eines Antwortschreibens im Namen der verantwortlichen Person, in welchem auf die im Leserbrief angesprochenen Risiken bezüglich Stromstärken und Gefährdung von Tieren eingegangen und physikalisch begründet wird, dass keine Gefährdung vorliegt.

Aufgabe 1 · LK · Füllstandsmessung 2025

1a: Nachweis der Kapazität des leeren Plattenkondensators (C = 7,97 pF). 1b: Erläuterung des Ladungszuflusses bei konstanter Spannung und Skizze der Polarisation im Dielektrikum.

Aufgabe 2 · LK · Füllstandsmessung 2025

2a: Herleitung der Formel für die Gesamtkapazität C_ges in Abhängigkeit von der Füllhöhe h bei Parallelschaltung. 2b: Berechnung der Füllhöhe h für eine gegebene Gesamtkapazität von 10,75 pF.

Aufgabe 3 · LK · Füllstandsmessung 2025

Aufgabe 3: Auswertung der Entladekurve zur Kapazitätsbestimmung (a), qualitativer Verlauf der Entladekurve bei geringerer Füllhöhe mit Erklärung (b) und quantitative Beurteilung der Messunsicherheit bezüglich der halben Füllhöhe (c).

Aufgabe 4 · LK · Füllstandsmessung 2025

In einem Betrieb werden unterschiedliche Flüssigkeiten und Feststoffe gelagert. Der Füllstand wird bei einigen Materialien kapazitiv erfasst. Geben Sie anhand der Materialien 1 und 4 eine begründete Empfehlung, unter welchen Voraussetzungen das kostenintensivere massenbezogene Verfahren eingesetzt werden sollte.

Aufgabe 3 b-c - Entladen des Kondensators · LK · NFC-Technologie 2025

Teilaufgabe 3b: Berechnung der Zeitdauer t1, in der die Schaltung nach Entladebeginn funktionsfähig ist (Entladung von 4,5 V auf 3,3 V über R = 500 kΩ mit Cs = 5,0 mF). Teilaufgabe 3c: Erläuterung des Einflusses eines kleineren Widerstands auf die Betriebsdauer.

Aufgabe 4 · LK · NFC-Technologie 2025

Beschreibung zweier Möglichkeiten zur Erhöhung der Kapazität eines Kondensators neben der Erhöhung der Dielektrizitätszahl.

Aufgabe 1 - Elektrisches Feld und Kondensator · LK · Temperaturmessung 2025

Begründen Sie, warum sich bei konstanter Spannung U_max die gespeicherte Energie des Kondensators ändert, wenn ein Dielektrikum eingebracht wird, ohne auf Prozesse im Dielektrikum einzugehen.

Aufgabe 4 · LK · Temperaturmessung 2025

Beurteilung der Eignung des Sensors CS-501 für die Temperaturmessung unter Berücksichtigung von drei verschiedenen Temperaturbereichen anhand des Diagramms in Material 3.

Andere Themen: Physik

Elektrische und magnetische Felder

Schwingungen und Wellen

Quantenphysik und Materie

Kernphysik und Relativität (NRW)