Physik

Elektrizitätslehre:

 

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Abkürzung

Phys. Einheit

Gemessen in

Elementar Ladung

Q=I*s

e=1,60217656535*10-19 As

=1,60217656535*10-19 C

Amper Sekunde

= Collum

Stromstärke

I=Δ Q/ Δ t

=Ladung/Zeit

A=As/s

=C/s

Amper

Spannung

U=W/Q

=Arbeit/Ladung

V=J/C

Volt

Elektronische Leistung

Pel= I*U

=Stromstärke

mal Spannung

W=VA

            =J/C*C/s

    =J/s

Watt

=Volt Amper

Elektrisch Energie

Wel=I*U*t

W s oder kWh

=W*s oder 1000 W*h

Wattsekunde oder Kilowatt Stunde
 

                         

Reihen- und Parallelenschaltung:

 

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Reihenschaltung

Parallelenschaltung

Stromstärke

IGes=I1=I2=I3

IGes=I1+I2+I3

Spannung

UGes=I1+I2+I3

UGes=I1=I2=I3

 

Strom- und Wasserkreislauf:

 

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Stromkreislauf

Wasserkreislauf

Antrieb

Batterie

Wasser-Pumpe

On/Off

Schalter

Ventil

Leitung

Stromleitung

Wasserleitung

Energieumwandler

Lampe (in Licht)

Turbinen (in Energie)

Spannung-messer

Voltmeter

Druck-empfindliche Membranschicht (Druckunterschiedsmesser)

Stromstärke-messer

Ampermeter

Wasseruhr (misst das Wasser in Δ Zeit)

Hier ein Beispiel:  www.numerik.mathematik.uni-mainz.de/EModule/netzwerk/ModImgs/Wasserkreislauf.gif

Kernphysik:

 

Strahlung

Eigenschaften

α-Strahlung

Δ Massenzahl A = -4, Δ Ordnungszahl Z =-2,  2l;2u,

Das instabile Element zerfällt zu einem kleinerem Element und verschießt ein Heliumkern He 24.

Wenige cm, relativ geringe Durchdringbarkeit, nur magnetisch leicht ablenkbar, kann bereits mit dünnen Schichten der meisten Materialien absorbiert werden

Β-Strahlung

Δ Massenzahl A = -4, Δ Ordnungszahl Z =-2, 2l;2o,

Ein Neutron eines instabilen Elements zerfällt zu einem Proton mit einem und verschießt ein Elektron e- -10.

10 cm, höhere Durchdringbarkeit als α-Strahlung, magnetisch stark ablenkbar, mehrere mm Schichtstärke nötig um zu absorbieren

γ-Strahlung

Ein instabiles Element zerfällt und wandelt seine Masse in elektromagnetische Strahlung um (Einsteins Relativitätstheorie Masse=Energie*Lichtgeschwindigkeit2).

Mehrere 10m, ziemlich große Durchdringbarkeit, nicht magnetisch ablenkbar,  große Schichtenstärken von schweren Materialen  um zu absorbieren
 

Haltwertszeit und -dicke:

 

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Eigenschaften

Halbwertszeit

Halbwertszeit t1/2 ist die Zeitspanne, nach der die Aktivität sich um die Hälfte verringert hat (z.B. U239 t1/2=23,5 min, N(t)=N0*(1/2)n, n=t/t1/2

Halbwertsdicke

Benötigte Dicke um die Strahlung zu halbieren (z.B. Blei 1,2cm, N=N0*(1/2)n, n=dicke/durch Halbwertsdicke)

 

Rutherords Versuch:

 

  1. Das Goldatom besitzt einen Atomkern. Das schließt man aus den zurückgeprallten Alphateilchen, die gegen den Kern gestoßen sind.
  2. Das Goldatom besteht aus einer großen (, leeren) Hülle und einem relativ kleinen Kern. Das wiederum schließt man aus den Großteil der Alphateilchen, die durch die Goldfolie durchgeschossen sind.
  3. Der Atomkern ist positiv geladen. Das schließt man daraus, dass die ebenfalls positiv geladenen Alphateilchen stark abgelenkt worden sind. Die entsprechende negative Ladung muss in der Hülle sein, da ein Atom nach außen hin neutral ist und die positive Ladung sich im Kern konzentriert.