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	<id>https://staging.moocwiki.org/index.php?action=history&amp;feed=atom&amp;title=Elektromagnetische_Schwingungen_-_Physik</id>
	<title>Elektromagnetische Schwingungen - Physik - Versionsgeschichte</title>
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	<updated>2026-07-28T22:52:41Z</updated>
	<subtitle>Versionsgeschichte dieser Seite in MOOCsWiki Staging</subtitle>
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	<entry>
		<id>https://staging.moocwiki.org/index.php?title=Elektromagnetische_Schwingungen_-_Physik&amp;diff=41179&amp;oldid=prev</id>
		<title>Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://staging.moocwiki.org/index.php?title=Elektromagnetische_Schwingungen_-_Physik&amp;diff=41179&amp;oldid=prev"/>
		<updated>2026-07-28T13:13:44Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;Neue Seite&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;{{T}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Einleitung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Elektromagnetische Schwingungen entstehen, wenn sich elektrische und magnetische Feldenergie regelmäßig ineinander umwandeln. Das einfachste System dafür ist der [[Schwingkreis|LC-Schwingkreis]] aus einem [[Kondensator]] und einer [[Spule (Elektrotechnik)|Spule]]. Du kannst ihn mit einem Federpendel vergleichen: Statt zwischen Bewegungsenergie und Spannenergie wechselt die Energie zwischen dem elektrischen Feld des Kondensators und dem magnetischen Feld der Spule.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Tuned circuit animation 3.gif|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Der Schwingkreis ist eine Grundlage der [[Elektrotechnik]], der [[Nachrichtentechnik]] und der Erzeugung beziehungsweise Auswahl bestimmter Frequenzen. Beispiele sind Radios, Filter, Oszillatoren, RFID-Systeme und drahtlose Energieübertragung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=7ZmQevLPRQE   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Lernziele =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Nach diesem aiMOOC kannst Du den Aufbau eines elektromagnetischen Schwingkreises beschreiben, den Energieaustausch erklären, Strom- und Spannungsverlauf deuten, die Thomsonsche Schwingungsgleichung anwenden sowie Dämpfung und Resonanz einordnen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Aufbau des Schwingkreises =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ein idealer LC-Schwingkreis besteht aus zwei Energiespeichern:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [[Kondensator]]: Er speichert Energie in seinem elektrischen Feld.&lt;br /&gt;
# [[Spule (Elektrotechnik)|Spule]]: Sie speichert Energie in ihrem magnetischen Feld.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Series LC Circuit.svg|350px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Kapazität des Kondensators wird mit &amp;lt;math&amp;gt;C&amp;lt;/math&amp;gt; angegeben und in [[Farad]] gemessen. Die Induktivität der Spule wird mit &amp;lt;math&amp;gt;L&amp;lt;/math&amp;gt; angegeben und in [[Henry (Einheit)|Henry]] gemessen. Ein realer Schwingkreis besitzt außerdem einen elektrischen Widerstand &amp;lt;math&amp;gt;R&amp;lt;/math&amp;gt;. Dieser führt zu Energieverlusten und damit zur Dämpfung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot; style=&amp;quot;margin:auto&amp;quot;&lt;br /&gt;
! Bauteil&lt;br /&gt;
! Größe&lt;br /&gt;
! Einheit&lt;br /&gt;
! Aufgabe&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kondensator&lt;br /&gt;
| Kapazität &amp;lt;math&amp;gt;C&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
| Farad&lt;br /&gt;
| Speicherung elektrischer Feldenergie&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Spule&lt;br /&gt;
| Induktivität &amp;lt;math&amp;gt;L&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
| Henry&lt;br /&gt;
| Speicherung magnetischer Feldenergie&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Widerstand&lt;br /&gt;
| Widerstand &amp;lt;math&amp;gt;R&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
| Ohm&lt;br /&gt;
| Umwandlung elektrischer Energie in Wärme&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Capacitors.JPG|450px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Electronic component inductors.jpg|450px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Ablauf einer elektromagnetischen Schwingung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zu Beginn wird der Kondensator geladen. Zwischen seinen Platten besteht eine Spannung, aber im Schwingkreis fließt noch kein Strom. Wird der geladene Kondensator mit der Spule verbunden, beginnt der periodische Energieaustausch.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Geladener Kondensator&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;: Die elektrische Feldenergie ist maximal, die Stromstärke ist null.&lt;br /&gt;
# &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Entladung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;: Ein Strom fließt durch die Spule. Ihr Magnetfeld wächst.&lt;br /&gt;
# &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Leerer Kondensator&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;: Die Stromstärke und die magnetische Feldenergie sind maximal.&lt;br /&gt;
# &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Umladung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;: Wegen der Selbstinduktion fließt der Strom weiter und lädt den Kondensator mit umgekehrter Polung.&lt;br /&gt;
# &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Rückschwingung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;: Der Vorgang läuft mit umgekehrter Stromrichtung weiter.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Tuned-circuit-animation-summary.png|600px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Im idealen Fall wiederholt sich dieser Vorgang ohne Ende. In einem realen Schwingkreis nimmt die Amplitude ab, weil ein Teil der Energie als Wärme abgegeben wird.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=AvnZwvw2s4g   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Strom, Ladung und Spannung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Für eine ungedämpfte Schwingung kann die Ladung des Kondensators durch eine Kosinusfunktion beschrieben werden:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;Q(t)=Q_\mathrm{max}\cos(\omega_0 t)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Stromstärke ist die zeitliche Änderung der Ladung:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;I(t)=\frac{\mathrm dQ}{\mathrm dt}=-\omega_0 Q_\mathrm{max}\sin(\omega_0 t)&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Für die Kondensatorspannung gilt:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;U_C(t)=\frac{Q(t)}{C}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ladung und Kondensatorspannung verlaufen gleichphasig. Die Stromstärke ist ihnen um eine Viertelperiode beziehungsweise um &amp;lt;math&amp;gt;\frac{\pi}{2}&amp;lt;/math&amp;gt; phasenverschoben. Deshalb ist die Stromstärke null, wenn die Ladung maximal ist. Ist der Kondensator gerade ungeladen, besitzt die Stromstärke ihren größten Betrag.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:VI phase.svg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Energie im Schwingkreis =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die elektrische Energie des Kondensators lautet:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;E_\mathrm{el}=\frac{1}{2}CU_C^2=\frac{Q^2}{2C}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die magnetische Energie der Spule lautet:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;E_\mathrm{mag}=\frac{1}{2}LI^2&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Im idealen Schwingkreis bleibt die Gesamtenergie erhalten:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;E_\mathrm{ges}=E_\mathrm{el}+E_\mathrm{mag}=\text{konstant}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Energie verschwindet also nicht, sondern wechselt periodisch ihre Form. Bei maximaler Kondensatorladung liegt die Energie vollständig im elektrischen Feld. Bei maximaler Stromstärke liegt sie vollständig im magnetischen Feld.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Thomsonsche Schwingungsgleichung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Eigenkreisfrequenz eines idealen LC-Schwingkreises ist&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;\omega_0=\frac{1}{\sqrt{LC}}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Mit &amp;lt;math&amp;gt;\omega_0=2\pi f_0&amp;lt;/math&amp;gt; folgt die &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Thomsonsche Schwingungsgleichung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Für die Schwingungsdauer gilt:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;T=2\pi\sqrt{LC}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Daraus kannst Du ableiten: Eine größere Induktivität oder eine größere Kapazität verlängert die Schwingungsdauer und verringert die Eigenfrequenz.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=Vl2015JkWE0   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Rechenbeispiel ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Gegeben seien &amp;lt;math&amp;gt;L=10\,\mathrm{mH}&amp;lt;/math&amp;gt; und &amp;lt;math&amp;gt;C=100\,\mathrm{nF}&amp;lt;/math&amp;gt;. Zuerst werden die Werte in SI-Einheiten eingesetzt:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;L=0{,}010\,\mathrm{H},\qquad C=1{,}0\cdot10^{-7}\,\mathrm{F}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{0{,}010\cdot1{,}0\cdot10^{-7}}}\approx 5{,}03\,\mathrm{kHz}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Schwingungsdauer beträgt ungefähr&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;T=\frac{1}{f_0}\approx 0{,}199\,\mathrm{ms}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Differentialgleichung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Für den idealen Schwingkreis ergibt sich aus der Maschenregel:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;L\frac{\mathrm d^2Q}{\mathrm dt^2}+\frac{Q}{C}=0&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Diese Gleichung besitzt dieselbe mathematische Form wie die Gleichung einer harmonischen mechanischen Schwingung. Der Vergleich hilft beim Verständnis:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot; style=&amp;quot;margin:auto&amp;quot;&lt;br /&gt;
! Mechanische Schwingung&lt;br /&gt;
! Elektromagnetische Schwingung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Auslenkung &amp;lt;math&amp;gt;x&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
| Ladung &amp;lt;math&amp;gt;Q&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Geschwindigkeit &amp;lt;math&amp;gt;v&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
| Stromstärke &amp;lt;math&amp;gt;I&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Masse &amp;lt;math&amp;gt;m&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
| Induktivität &amp;lt;math&amp;gt;L&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Federhärte &amp;lt;math&amp;gt;D&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
| Kehrwert der Kapazität &amp;lt;math&amp;gt;1/C&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Bewegungsenergie&lt;br /&gt;
| Magnetische Feldenergie&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Spannenergie&lt;br /&gt;
| Elektrische Feldenergie&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Gedämpfte Schwingung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
In realen Leitungen und Bauteilen treten ohmsche Verluste auf. Die Differentialgleichung eines RLC-Schwingkreises lautet:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math display=&amp;quot;block&amp;quot;&amp;gt;L\frac{\mathrm d^2Q}{\mathrm dt^2}+R\frac{\mathrm dQ}{\mathrm dt}+\frac{Q}{C}=0&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Der Widerstand wandelt einen Teil der elektromagnetischen Energie in Wärme um. Dadurch werden Ladungs-, Spannungs- und Stromamplituden mit der Zeit kleiner.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Damped oscillation graph.svg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ist die Dämpfung klein, schwingt das System mit abnehmender Amplitude weiter. Bei sehr großer Dämpfung kehrt es ohne periodisches Überschwingen in den Gleichgewichtszustand zurück.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Erzwungene Schwingung und Resonanz =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Wird der Schwingkreis periodisch durch eine äußere Wechselspannung angeregt, entsteht eine erzwungene Schwingung. Liegt die Anregungsfrequenz nahe der Eigenfrequenz, kann die Amplitude besonders groß werden. Dieses Verhalten heißt [[Resonanz]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Im Reihenschwingkreis heben sich bei Resonanz der induktive und der kapazitive Blindwiderstand auf. Die Stromstärke wird dann besonders groß und vor allem durch den ohmschen Widerstand begrenzt. In technischen Anwendungen wird Resonanz genutzt, um bestimmte Frequenzen auszuwählen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:RLC Series Circuit Bode Magnitude Plot.svg|600px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:RLC series.png|600px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Anwendungen =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Schwingkreise werden überall eingesetzt, wo elektrische Signale bestimmter Frequenzen erzeugt, gefiltert oder empfangen werden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [[Radio]]: Ein Abstimmkreis wählt einen Sender mit passender Frequenz aus.&lt;br /&gt;
# [[Oszillator]]: Eine Rückkopplungsschaltung gleicht Energieverluste aus und erzeugt eine dauerhafte Schwingung.&lt;br /&gt;
# [[Filter (Elektrotechnik)|Filter]]: Bestimmte Frequenzbereiche werden durchgelassen oder unterdrückt.&lt;br /&gt;
# [[RFID]] und [[Near Field Communication|NFC]]: Resonante Schaltungen ermöglichen Identifikation und Datenübertragung.&lt;br /&gt;
# [[Induktive Energieübertragung]]: Resonanz kann die Kopplung zwischen Spulen verbessern.&lt;br /&gt;
# [[Elektromagnetische Welle]]: Hochfrequente Schwingungen können über Antennen abgestrahlt werden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Antique Radio Coils.jpg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=A11FYvMFrGE   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Schulversuch und Messung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ein Schwingkreis kann im Physikunterricht mit Kleinspannung aufgebaut und mit einem Oszilloskop oder einer digitalen Messwerterfassung untersucht werden. Du beobachtest dabei den zeitlichen Verlauf der Kondensatorspannung und bestimmst die Periodendauer.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot; style=&amp;quot;margin:auto&amp;quot;&lt;br /&gt;
! Untersuchung&lt;br /&gt;
! Erwartete Beobachtung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kapazität vergrößern&lt;br /&gt;
| Periodendauer wird größer&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Induktivität vergrößern&lt;br /&gt;
| Periodendauer wird größer&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Widerstand vergrößern&lt;br /&gt;
| Dämpfung wird stärker&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Anregungsfrequenz verändern&lt;br /&gt;
| Amplitude zeigt ein Resonanzmaximum&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Sicherheit:&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Verwende nur schulgeeignete Kleinspannungsquellen und führe den Aufbau unter Anleitung einer Lehrkraft durch. Arbeite niemals mit Netzspannung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=T9X-JhOFapc   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Zusammenfassung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ein elektromagnetischer Schwingkreis besteht im einfachsten Fall aus Kondensator und Spule. Die Energie wechselt zwischen elektrischem und magnetischem Feld. Stromstärke und Kondensatorspannung sind um eine Viertelperiode phasenverschoben. Die Eigenfrequenz hängt nach der Thomson-Gleichung von &amp;lt;math&amp;gt;L&amp;lt;/math&amp;gt; und &amp;lt;math&amp;gt;C&amp;lt;/math&amp;gt; ab. Reale Schwingungen sind gedämpft; bei periodischer Anregung kann Resonanz auftreten.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Interaktive Aufgaben =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Quiz: Teste Dein Wissen ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Aus welchen zwei idealen Bauteilen besteht ein LC-Schwingkreis?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Aus einer Spule und einem Kondensator)&lt;br /&gt;
(!Aus zwei Widerständen)&lt;br /&gt;
(!Aus einer Diode und einer Batterie)&lt;br /&gt;
(!Aus einem Transformator und einem Schalter)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Wo ist die Energie bei vollständig geladenem Kondensator gespeichert?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Im elektrischen Feld des Kondensators)&lt;br /&gt;
(!Im magnetischen Feld der Spule)&lt;br /&gt;
(!Nur im Widerstand)&lt;br /&gt;
(!In der Stromquelle)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Wie groß ist die Stromstärke im idealen Schwingkreis bei maximaler Kondensatorladung?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Sie ist null)&lt;br /&gt;
(!Sie ist maximal)&lt;br /&gt;
(!Sie ist immer konstant)&lt;br /&gt;
(!Sie ist unendlich groß)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Welche Formel beschreibt die Eigenfrequenz des idealen LC-Schwingkreises?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(f gleich eins geteilt durch zwei Pi mal Wurzel aus L mal C)&lt;br /&gt;
(!f gleich L mal C)&lt;br /&gt;
(!f gleich zwei Pi mal L geteilt durch C)&lt;br /&gt;
(!f gleich R mal C)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Was geschieht mit der Eigenfrequenz, wenn die Induktivität vergrößert wird?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Sie wird kleiner)&lt;br /&gt;
(!Sie wird größer)&lt;br /&gt;
(!Sie bleibt immer gleich)&lt;br /&gt;
(!Sie wird null unabhängig von C)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Was verursacht die Dämpfung eines realen Schwingkreises hauptsächlich?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Ohmsche Verluste)&lt;br /&gt;
(!Eine ideale Spule)&lt;br /&gt;
(!Eine unendliche Kapazität)&lt;br /&gt;
(!Die Einheit Henry)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Wie sind Stromstärke und Kondensatorladung im idealen Schwingkreis phasenverschoben?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Um eine Viertelperiode)&lt;br /&gt;
(!Um eine ganze Periode)&lt;br /&gt;
(!Sie sind immer gleichphasig)&lt;br /&gt;
(!Sie besitzen keine Periodizität)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Wann tritt Resonanz auf?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Wenn die Anregungsfrequenz nahe der Eigenfrequenz liegt)&lt;br /&gt;
(!Wenn keine Energie zugeführt wird)&lt;br /&gt;
(!Wenn Spule und Kondensator entfernt werden)&lt;br /&gt;
(!Wenn die Frequenz immer null ist)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;In welcher Einheit wird die Induktivität gemessen?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(In Henry)&lt;br /&gt;
(!In Farad)&lt;br /&gt;
(!In Volt)&lt;br /&gt;
(!In Coulomb)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Was gilt im idealen ungedämpften Schwingkreis für die Gesamtenergie?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Sie bleibt konstant)&lt;br /&gt;
(!Sie verschwindet nach einer Periode)&lt;br /&gt;
(!Sie wächst ohne äußere Energie)&lt;br /&gt;
(!Sie besteht nur aus Wärmeenergie)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Memory ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div class=&amp;quot;memo-quiz&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kondensator || Elektrische Feldenergie&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Spule || Magnetische Feldenergie&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kapazität || Fähigkeit zur Ladungsspeicherung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Induktivität || Maß für die Selbstinduktion&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Eigenfrequenz || Natürliche Schwingungsfrequenz&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Resonanz || Starke Antwort bei passender Anregungsfrequenz&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Drag and Drop ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div class=&amp;quot;lueckentext-quiz&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot; &lt;br /&gt;
! Ordne die richtigen Begriffe zu.&lt;br /&gt;
! Elektromagnetische Schwingung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Stromstärke null&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Kondensator voll geladen&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Magnetfeld wächst&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Kondensator entlädt sich&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Stromstärke maximal&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Kondensator ungeladen&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Stromrichtung umgekehrt&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Kondensator wird zurückgeladen&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Amplitude nimmt ab&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Reale gedämpfte Schwingung&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Kreuzworträtsel ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div class=&amp;quot;kreuzwort-quiz&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kondensator || Welches Bauteil speichert elektrische Feldenergie?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Induktivität || Welche Größe der Spule wird in Henry gemessen?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Resonanz || Wie heißt die starke Reaktion bei passender Anregungsfrequenz?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Dämpfung || Wie heißt die Abnahme der Amplitude durch Energieverluste?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Magnetfeld || In welchem Feld speichert die Spule Energie?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Thomson || Nach welchem Physiker ist die Schwingungsgleichung benannt?&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== LearningApps ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;iframe&amp;gt; https://learningapps.org/index.php?s=Elektromagnetische+Schwingungen+Physik &amp;lt;/iframe&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Lückentext ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;quiz display=simple&amp;gt;&lt;br /&gt;
{&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Vervollständige den Text.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
|type=&amp;quot;{}&amp;quot;}&lt;br /&gt;
Ein idealer elektromagnetischer Schwingkreis besteht aus einem Kondensator und einer { Spule }. Der Kondensator speichert Energie in seinem { elektrischen } Feld. Die Spule speichert Energie in ihrem { magnetischen } Feld. Bei maximaler Kondensatorladung ist die Stromstärke { null }. Bei ungeladenem Kondensator ist der Betrag der Stromstärke { maximal }. Die Eigenfrequenz wird mit der { Thomsonschen } Schwingungsgleichung bestimmt. Eine größere Kapazität führt zu einer { kleineren } Eigenfrequenz. Ohmsche Verluste verursachen die { Dämpfung }. Eine besonders große Antwort bei passender Anregungsfrequenz heißt { Resonanz }. Im idealen Fall bleibt die gesamte { Energie } konstant.&lt;br /&gt;
&amp;lt;/quiz&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Offene Aufgaben =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
=== Leicht ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [[Begriffsnetz]]: Erstelle ein Begriffsnetz mit Kondensator, Spule, elektrischem Feld, Magnetfeld, Stromstärke und Energie.&lt;br /&gt;
# [[Skizze]]: Zeichne die vier charakteristischen Zustände einer Schwingungsperiode und markiere Ladung, Stromrichtung und Energieform.&lt;br /&gt;
# [[Erklärtext]]: Erkläre in höchstens acht Sätzen, warum der Kondensator nach der ersten Entladung mit umgekehrter Polung geladen wird.&lt;br /&gt;
# [[Alltagsbezug]]: Suche in Deinem Umfeld nach einem Gerät, in dem Frequenzauswahl oder drahtlose Übertragung eine Rolle spielt, und beschreibe den möglichen Bezug zum Schwingkreis.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
=== Standard ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [[Versuchsprotokoll]]: Plane eine Messung der Kondensatorspannung eines Schwingkreises und formuliere Hypothese, Aufbau, Durchführung, Beobachtung und Auswertung.&lt;br /&gt;
# [[Diagrammanalyse]]: Zeichne Ladung und Stromstärke über zwei Perioden und erkläre die Phasenverschiebung.&lt;br /&gt;
# [[Modellvergleich]]: Vergleiche LC-Schwingkreis und Federpendel in einer Tabelle und benenne auch Grenzen der Analogie.&lt;br /&gt;
# [[Rechenaufgabe]]: Wähle realistische Werte für Induktivität und Kapazität, berechne Eigenfrequenz und Periodendauer und prüfe die Einheiten.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
=== Schwer ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [[Messreihe]]: Untersuche experimentell oder mit einer Simulation den Einfluss von Kapazität, Induktivität und Widerstand auf Frequenz und Dämpfung.&lt;br /&gt;
# [[Erklärvideo]]: Produziere ein zwei- bis vierminütiges Video, in dem Du Energieaustausch, Phasenlage und Thomson-Gleichung mit eigenen Grafiken erklärst.&lt;br /&gt;
# [[Resonanzkurve]]: Plane eine Messung der Amplitude in Abhängigkeit von der Anregungsfrequenz und bestimme daraus die Resonanzfrequenz.&lt;br /&gt;
# [[Transferprojekt]]: Entwickle ein Modell für einen einfachen Radio-Abstimmkreis und erläutere, wie durch Veränderung der Kapazität ein Sender ausgewählt werden kann.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Lernkontrolle =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [[Energieumwandlung]]: Erkläre für vier Zeitpunkte einer Periode, wie elektrische und magnetische Energie verteilt sind. Begründe jeden Zustand mit Ladung und Stromstärke.&lt;br /&gt;
# [[Parameteränderung]]: Ein Schwingkreis erhält einen Kondensator mit vierfacher Kapazität. Leite ohne bloßes Einsetzen her, wie sich Periodendauer und Eigenfrequenz verändern.&lt;br /&gt;
# [[Fehleranalyse]]: Eine Schülerin behauptet, bei maximaler Kondensatorspannung sei auch die Stromstärke maximal. Widerlege die Aussage mithilfe des zeitlichen Ablaufs.&lt;br /&gt;
# [[Dämpfung]]: Vergleiche zwei Messkurven mit unterschiedlich schnell abnehmender Amplitude und begründe, welcher Schwingkreis den größeren Widerstand besitzt.&lt;br /&gt;
# [[Resonanz und Technik]]: Erkläre, warum Resonanz im Radio erwünscht, in anderen technischen Systemen aber problematisch sein kann.&lt;br /&gt;
# [[Modellgrenze]]: Beurteile, welche Eigenschaften des Federpendels auf den LC-Schwingkreis übertragen werden können und welche nicht.&lt;br /&gt;
# [[Experimentauswertung]]: Formuliere aus einer Messreihe von Frequenz und Kapazität eine überprüfbare Beziehung und vergleiche sie mit der Thomson-Gleichung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Lernnachweis =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du nicht nur Formeln kennst, sondern physikalische Zusammenhänge erklären und anwenden kannst.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# Du beschreibst Aufbau und Funktion eines LC- beziehungsweise RLC-Schwingkreises fachsprachlich korrekt.&lt;br /&gt;
# Du erklärst den periodischen Wechsel zwischen elektrischer und magnetischer Feldenergie.&lt;br /&gt;
# Du deutest Diagramme von Ladung, Spannung und Stromstärke einschließlich der Phasenverschiebung.&lt;br /&gt;
# Du verwendest die Thomsonsche Schwingungsgleichung mit korrekten SI-Einheiten.&lt;br /&gt;
# Du erklärst den Einfluss von Kapazität, Induktivität und Widerstand.&lt;br /&gt;
# Du unterscheidest freie, gedämpfte, erzwungene Schwingung und Resonanz.&lt;br /&gt;
# Du überträgst das Modell auf technische Anwendungen und bewertest seine Grenzen.&lt;br /&gt;
# Du dokumentierst Experimente oder Simulationen nachvollziehbar und wertest Messdaten begründet aus.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= OERs zum Thema =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;iframe&amp;gt; https://de.m.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis &amp;lt;/iframe&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/elektromagnetische-schwingungen LEIFIphysik: Elektromagnetische Schwingungen]&lt;br /&gt;
# [https://de.serlo.org/physik/50879/elektromagnetischer-schwingkreis Serlo: Elektromagnetischer Schwingkreis]&lt;br /&gt;
# [https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:LC_circuits Wikimedia Commons: Freie Medien zu LC-Schwingkreisen]&lt;br /&gt;
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Thomsonsche_Schwingungsgleichung Wikipedia: Thomsonsche Schwingungsgleichung]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Verknüpfte Lernbereiche =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| align=center&lt;br /&gt;
{{:D-Tab}}&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;[[Elektromagnetische Schwingungen]]&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
# [[Schwingkreis]]&lt;br /&gt;
# [[Kondensator]]&lt;br /&gt;
# [[Spule (Elektrotechnik)]]&lt;br /&gt;
# [[Elektromagnetische Induktion]]&lt;br /&gt;
# [[Harmonische Schwingung]]&lt;br /&gt;
# [[Resonanz]]&lt;br /&gt;
# [[Wechselstrom]]&lt;br /&gt;
# [[Elektromagnetische Welle]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Physik]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Elektrizitätslehre]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Elektromagnetismus]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Schwingung]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Resonanz]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Oberstufe]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Sekundarstufe II]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Schule]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Physikunterricht]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= aiMOOC-Projekte =&lt;br /&gt;
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]&lt;br /&gt;
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