Interferenz zweier Wellen

Die Geogebra-Animation zeigt die Interferenz zweier Wellen
https://www.geogebra.org/m/aKGCCPju

Induktion

Aufgabenblatt für die Zweistündingen mit Lösungen https://drive.google.com/file/d/0B06_CcbKkwlKOUxwZTc1MGFTRGc/view?usp=sharing

für die Klausur der Zweistündigen

Alles was wir zur Induktion gemacht haben

• in einem im Magnetfeld bewegten Leiter werden die Elektronen durch die Lorentzkraft verschoben. Eine Spannung wird induziert.
  Für den einfachen Draht gilt U = v B d,
  z.B. für die Achse eines Zuges, der durch das Erdmagnetfeld fährt haben wir das ausgerechnet.
• Magnetscher Fluss  Phi = A*B, Querschnittsfläche mal Flussdichte, man kann sie sich vorstellen als die Gesamtzahl an Feldlinien, die eine Fläche durchdringen.
• Allgemeines Induktionsgesetz
  U = - n Phi'(t)   (eigentlich Phi-Punkt, aber da fehlt mir der Zeichensatz, gemeint ist die Ableitung nach der Zeit, die Änderungsrate des magnetischen Flusses)
  Wir haben Beispiele gesehen und gerechnet: Stecke einen Stabmagneten in eine Spule. Wenn man ihn bewegt, also wenn der Fluss sich ändert, wird eine Spannung induziert. Wenn er in Ruhe bleibt, geht die Spannung auf 0 V zurück.
  Wir hatten eine Spule, durch die Strom fließt und die damit ein Magnetfeld erzeugt, eine sogenannte Feldspule. Wenn ihre Linien durch eine andere Spule gehen, die z.B. in ihrem Innern liegt, oder die auf einem gemeinsamen Eisenkern steckt, wird in der Anderen immer dann eine Spannung induziert, wenn sich der Strom und damit das Magnetfeld in der Feldspule ändern.
• Selbstinduktion: Eine Spule wirkt auf sich selbst zurück. Strom beginnt nur allmählich zu fließen in der Spule, weil mit dem ansteigenden Strom das Magnetfeld zunimmt, damit der Fluss zunimmt, was wiederum eine dem ansteigenden Strom entgegenwirkende Spannung erzeugt. Wenn der Strom bereits fließt und abgeschaltet wird, wirkt eine Induktionsspannung dem Strom entgegen. Bei schnellem Abschalten kann die induzierte Spannung sehr heftig sein, siehe Weidezaun. In Formeln:
  U = - L I'  (also wieder I-Punkt, die Zeitableitung, aber ... ihr wisst schon, s.o.)
  L = my_0  my_r  N² A/l
• Verallgemeinerung: Lenzsche Regel. Immer wenn eine Ursache einen Magnetischen Fluss ändert, wird die induzierte Spannung der Ursache entgegen.
  Anwendungsbeispiel Wirbestrombremse. Erinnert ihr euch, wie ihr die kleinen "Supermagneten" an der Aluplatte vorbeibewegen wolltet und da die bremsende Kraft des Wirbelstroms gespürt habt?

Übungsblatt von letzter Woche

So, hier habe ich endlich einen Scan der Lösungen.
Aufgabe 7 habe ich weggelassen, weil wir das ausführlich im Unterricht gemacht haben. Die anderen sind alle da.
Kleine Bemerkung. Ich habe alle Zahlen gerundet hingeschrieben, aber bei Zwischenrechnung habe ich über "Ans" im GTR die volle Genauigkeit der vorherigen Ergebnisse mitgenommen.

Hier die beiden Scans.

Aufgaben für Freitag

Hier ist das Blatt, das ich mit euch am Freitag besprechen wollte. Die Aufgabe mit dem Schwingkreis ist etwas knackig, so wie sie da steht. Ich überlege mir noch eine einfachere Variante. Update: Seit Donnerstagmorgen etwas leichter verdaulich :-)
https://drive.google.com/file/d/0B06_CcbKkwlKeE5rOFlScy12WmM/view?usp=sharing

Wellen

• Modell einer laufenden Welle
  s(x,t) = s0 * sin( 2 pi (x/lambda - t/T))
  https://drive.google.com/file/d/0B06_CcbKkwlKUnllWGRrTVRtTjg/view?usp=sharing
  (download und mit geogebra öffnen)
  Du kannst Amplitude, Wellenlänge und Periodendauer verändern.
  An der Stelle des blauen Punktes zeigt der dicke rote Punkt die Bewegung des dortigen Schwingers.
  Notiere nochmals die Gleichung für den Zusammenhang zwischen Periodendauer, Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit.
  
• Modell derselben Welle (schwarz) und einer an der y-Achse reflektierten Welle (blau). Die beiden gegenläufigen Wellen überlagern sich zu einer stehenden Welle (rot).
  s(x,t) = s0 * sin( 2 pi (x/lambda - t/T)) +  s0 * sin( 2 pi (x/lambda + t/T))
  https://drive.google.com/file/d/0B06_CcbKkwlKam1GQU9Bejg2bmc/view?usp=sharing
  
  An einem festen Ende des Wellenträgers (hier bei x=0) wird die Welle so reflektiert, dass die Auslenkungen von einlaufender und auslaufender Welle entgegengesetzt sind.
  Klicke den Pause-Button zu verschiedenen Zeitpunkten und überprüfe.
  
  Verschiebe den blauen Punkt auf der x-Achse und finde die Knoten der stehenden Welle, d.h. die Punkte an denen der große rote Punkt in Ruhe bleibt. Wie weit sind sie jeweis vom Ende entfernt? Vergleiche den Abstand mit der Wellenlänge.
  
  Finde die Lage der Maxima der Amplitude, die Bäuche der stehenden Welle. Vergleiche ihre Lage mit der der Knoten. Notiere sie.
  
  
• Modell derselben Welle (schwarz) und einer an der y-Achse reflektierten Welle (blau). Die beiden gegenläufigen Wellen überlagern sich zu einer stehenden Welle (rot).
  
  s(x,t) = s0 * sin( 2 pi (x/lambda - t/T)) -  s0 * sin( 2 pi (x/lambda + t/T))
  https://drive.google.com/file/d/0B06_CcbKkwlKTWlVTWliM3pnM1k/view?usp=sharing
  
  An einem losen Ende des Wellenträgers (hier bei x=0) wird die Welle so reflektiert, dass die Auslenkungen von einlaufender und auslaufender Welle gleich gerichtet sind.
  Klicke den Pause-Button zu verschiedenen Zeitpunkten und überprüfe.
  
  Verschiebe den blauen Punkt auf der x-Achse und finde die Knoten der stehenden Welle, d.h. die Punkte an denen der große rote Punkt in Ruhe bleibt. Wie weit sind sie jeweis vom Ende entfernt? Vergleiche den Abstand mit der Wellenlänge.
  
  Finde die Lage der Maxima der Amplitude, die Bäuche der stehenden Welle. Vergleiche ihre Lage mit der der Knoten. Notiere sie.