Magnetismus in der Elektrotechnik: Grundlagen, Kräfte und Induktion

Question 1

Das Biot-Savartsche Gesetz beschreibt die Kraft zwischen zwei:

Accepted Answer

stromdurchflossenen Leitern

Answer

geladenen Teilchen

Answer

Magneten

Answer

Spulen

Question 2

Die magnetische Flussdichte B wird in der Einheit:

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Ampere (A)

Answer

Weber (Wb)

Answer

Henry (H)

Question 3

Die magnetische Energie W in einem Feld mit der Flussdichte B und dem Volumen V berechnet sich nach der Formel:

Accepted Answer

W = ½ B² * V

Answer

W = B * V

Answer

W = ½ B * V

Answer

W = B² * V

Question 4

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für Ferromagnete?

Accepted Answer

hohe Permeabilität

Answer

niedrige Koerzitivfeldstärke

Answer

große Remanenz

Answer

schwache Induktion

Question 5

Unter Induktionsspannung versteht man die Spannung, die in einem Leiter induziert wird, wenn:

Accepted Answer

sich der magnetische Fluss ändert

Answer

er in einem Magnetfeld bewegt wird

Answer

er an eine Spannungsquelle angeschlossen wird

Answer

er mit einem Magneten in Kontakt kommt

Question 6

Der Wirkungsgrad eines Transformators ist definiert als:

Accepted Answer

Verhältnis von Ausgangsleistung zu Eingangsleistung

Answer

Verhältnis von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung

Answer

Verhältnis von Ausgangstrom zu Eingangsstrom

Answer

Verhältnis von Windungszahl der Primärspule zur Windungszahl der Sekundärspule

Question 7

Die Aufgabe eines Elektromagneten ist:

Accepted Answer

Erzeugung magnetischer Felder

Answer

Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie

Answer

Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie

Answer

Speicherung elektrischer Ladungen

Question 8

Welches der folgenden Materialien hat ferromagnetische Eigenschaften?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Zink

Question 9

Die Einheit der magnetischen Flussdichte ist:

Accepted Answer

Tesla

Answer

Ampere

Answer

Weber

Answer

Volt

Question 10

Welche der folgenden Regeln beschreibt die Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Lenzsche Regel

Answer

Maxwellsche Regel

Answer

Faradaysche Regel

Question 11

Welche der folgenden Aussagen über elektromagnetische Induktion ist korrekt?

Accepted Answer

Induktion erzeugt eine elektrische Spannung.

Answer

Induktion kann nur durch bewegte Magnete erzeugt werden.

Answer

Induktion findet ausschließlich in Leitern statt.

Answer

Induktion erfordert einen geschlossenen Stromkreis.

Question 12

Die Funktion eines Elektromagneten ist:

Accepted Answer

Umwandlung von Strom in einen Magneten

Answer

Verstärkung eines Magneten

Answer

Erzeugung einer elektrischen Spannung

Answer

Speicherung von Strom

Question 13

Welcher Transformatortyp wird zur Spannungsanhebung verwendet?

Accepted Answer

Aufwärts- oder Spannungswandler

Answer

Abwärts- oder Spannungswandler

Answer

Trenntransformator

Answer

Autotransformator

Question 14

Das Gaußsche Gesetz für den Magnetismus besagt:

Accepted Answer

Der magnetische Fluss durch eine geschlossene Oberfläche ist null.

Answer

Die Summe der magnetischen Flussdichten an einer geschlossenen Oberfläche ist null.

Answer

Die magnetische Ladung innerhalb einer geschlossenen Oberfläche ist null.

Answer

Das magnetische Potential innerhalb einer geschlossenen Oberfläche ist null.

Question 15

Wie funktioniert ein Transformator und nenne zwei seiner wichtigsten Anwendungen?

Accepted Answer

Er wandelt Spannung durch elektromagnetische Induktion um.

Answer

Er nutzt den piezoelektrischen Effekt, um mechanische Energie umzuwandeln.

Answer

Er überträgt Energie mit Permanentmagneten.

Question 16

In welchem Verhältnis steht die Stärke des erzeugten Magnetfelds zum Stromfluss?

Accepted Answer

Direkt proportional

Answer

Indirekt proportional

Answer

Quadratisch proportional

Question 17

Welches der folgenden Materialien ist ferromagnetisch?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Kupfer

Answer

Holz

Question 18

Die Richtung eines Magnetfelds wird durch welche Linie gekennzeichnet?

Accepted Answer

Feldlinie

Answer

Stromlinie

Answer

Fließlinie

Answer

Kraftlinie

Question 19

Wie wird ein Elektromagnet erzeugt?

Accepted Answer

Durch Anlegen einer Spannung an eine Spule mit Eisenkern

Answer

Durch Reiben eines Magneten an einem Metallstab

Answer

Durch Erhitzen eines Magneten

Answer

Durch Biegen eines Magneten

Question 20

Welche Funktion hat ein Transformator?

Accepted Answer

Spannung und Strom zu ändern

Answer

Leistung zu erzeugen

Answer

Strom zu speichern

Answer

Spannung zu messen

Question 21

Welche Größe im magnetischen Kreis ist proportional zum Strom?

Accepted Answer

Magnetische Feldstärke

Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Magnetischer Widerstand

Answer

Magnetischer Fluss

Question 22

Was besagt das Induktionsgesetz?

Accepted Answer

e = -dΦ / dt

Answer

e = Φ / t

Answer

e = -Φt / d

Answer

e = dΦ / t

Question 23

Welche Aussage über Supraleiter ist korrekt?

Accepted Answer

Supraleiter haben bei Temperaturen unterhalb ihrer Sprungtemperatur keinen elektrischen Widerstand.

Answer

Supraleiter werden durch Anlegen eines Magnetfelds zerstört.

Answer

Supraleiter sind sehr gute elektrische Leiter.

Answer

Supraleitung ist ein Phänomen, das nur bei hohen Temperaturen auftritt.

Question 24

Wie funktioniert die Energieumwandlung in einem Transformator? Erläutere, wie sich die Anzahl der Windungen und die Wahl des Kernmaterials auf die Effizienz auswirken.

Accepted Answer

Mehr Windungen erhöhen die Spannungsübersetzung, während bessere Kernmaterialien Verluste verringern und die Effizienz steigern.

Answer

Transformatoren wandeln mechanische Energie in elektrische Energie um.

Answer

Transformatoren wandeln elektrische Energie in chemische Energie um.

Answer

Transformatoren wandeln potenzielle Energie in kinetische Energie um.

Question 25

Welche physikalische Größe beschreibt die Stärke und Richtung eines Magnetfeldes?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Weber

Answer

Ampere

Answer

Volt

Question 26

In welche Richtung wird eine positive elektrische Ladung im Magnetfeld abgelenkt, wenn sie sich senkrecht zum Feld bewegt?

Accepted Answer

Senkrecht zum Magnetfeld

Answer

Parallel zum Magnetfeld

Answer

Antiparallel zum Magnetfeld

Answer

In Bewegungsrichtung

Question 27

Welche der folgenden Aussagen über Elektromagnete trifft zu?

Accepted Answer

Sie verlieren ihre Magnetisierung, wenn der Strom abgeschaltet wird.

Answer

Sie erzeugen nur permanente Magnetfelder.

Answer

Sie erzeugen Magnetfelder ohne Stromversorgung.

Answer

Ihre Magnetfeldstärke ist unabhängig vom Stromfluss.

Question 28

Was beschreibt die Permeabilität eines Materials?

Accepted Answer

Das Verhältnis von magnetischer Flussdichte zu magnetischer Feldstärke

Answer

Das Verhältnis von magnetischer Feldstärke zu magnetischer Flussdichte

Answer

Die Fähigkeit eines Materials, magnetischen Fluss zu leiten

Answer

Die Stärke eines Magnetfeldes in einem Material

Question 29

Welche SI-Einheit wird für den magnetischen Fluss verwendet?

Accepted Answer

Weber

Answer

Tesla

Answer

Ampere

Answer

Volt

Question 30

Warum stoßen sich zwei Magnete mit gleichnamigen Polen ab?

Accepted Answer

Ihre magnetischen Feldlinien verlaufen entgegengesetzt.

Answer

Ihre magnetischen Feldlinien verlaufen parallel.

Answer

Ihre Magnetfeldstärken sind unterschiedlich.

Answer

Sie haben keine gegenseitige Wirkung.

Question 31

Nennen Sie die drei Hauptklassen magnetischer Materialien und geben Sie für jede Klasse ein Beispiel an.

Accepted Answer

Diamagnetisch: Kupfer, Paramagnetisch: Sauerstoff, Ferromagnetisch: Eisen

Answer

Diamagnetisch: Aluminium, Paramagnetisch: Eisen, Ferromagnetisch: Kupfer

Answer

Paramagnetisch: Aluminium, Diamagnetisch: Eisen, Ferromagnetisch: Sauerstoff

Question 32

Was ist die magnetische Feldstärke im Inneren einer langen Spule mit n Windungen, einer Länge l und einem Strom I?

Accepted Answer

µ₀nI/l

Answer

µ₀l/nI

Question 33

Welche Kraft wirkt auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Coulombkraft

Question 34

Was versteht man unter der Induktionskonstante einer Spule?

Accepted Answer

Das Verhältnis von magnetischem Fluss zu Stromstärke.

Answer

Das Verhältnis von Stromstärke zu magnetischem Fluss

Question 35

Was ist der Vorteil eines Elektromagneten gegenüber einem Permanentmagneten?

Accepted Answer

Die magnetische Feldstärke kann gesteuert werden.

Answer

Die magnetische Feldstärke ist größer.

Question 36

Wie kann man die magnetische Spannung entlang einer geschlossenen Linie berechnen?

Accepted Answer

Mit dem Durchflutungsgesetz.

Answer

Mit dem Ohmschen Gesetz

Question 37

Was ist die magnetische Permeabilität?

Accepted Answer

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, ein Magnetfeld zu verstärken.

Answer

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, ein Magnetfeld zu schwächen.

Question 38

Welche der folgenden Größen ist eine magnetische Feldgröße?

Accepted Answer

Magnetische Flussdichte

Answer

Elektrische Spannung

Answer

Leistung

Answer

Elektrische Stromstärke

Question 39

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt das Gesetz von Ampère?

Accepted Answer

∮B⋅dl = μ₀⋅I

Answer

F = q⋅v⋅B

Answer

U = R⋅I

Answer

P = U⋅I

Question 40

Ein Elektromagnet hat eine Induktivität von 1 H. Welche Energie wird im Elektromagneten gespeichert, wenn ein Strom von 2 A fließt?

Accepted Answer

2 J

Answer

1 J

Answer

0 J

Answer

4 J

Question 41

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die magnetische Kraft auf eine bewegte Ladung?

Accepted Answer

F = q⋅v⋅B

Answer

F = k⋅q₁⋅q₂/r²

Answer

F = m⋅g

Question 42

Ein Transformator hat eine Primärwicklung mit 100 Windungen und eine Sekundärwicklung mit 50 Windungen. Welche Spannung liegt an der Sekundärwicklung an, wenn an der Primärwicklung eine Spannung von 230 V anliegt?

Accepted Answer

115 V

Answer

230 V

Answer

460 V

Question 43

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die magnetische Flussdichte im Inneren einer langen Spule?

Accepted Answer

B = μ₀⋅n⋅I

Answer

B = μ₀⋅μᵣ⋅H

Answer

B = q⋅v⋅B

Answer

B = μ₀⋅I/2πr

Question 44

Welches Material weist eine hohe magnetische Permeabilität auf?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Aluminium

Answer

Gold

Answer

Kupfer

Question 45

Was beschreibt die Richtung der Magnetfeldlinien in einem Magnetfeld?

Accepted Answer

Magnetfeldlinien

Answer

Stromlinien

Answer

Elektrische Feldlinien

Question 46

Welche Gleichung beschreibt die magnetische Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen Leitern?

Accepted Answer

F = μ₀ * I₁ * I₂ * L / (2 * π * d)

Answer

F = G * m₁ * m₂ / r²

Answer

F = mv²/r

Answer

F = q₁ * q₂ / (4 * π * ε₀ * r²)

Question 47

Was ist ein Elektromagnet?

Accepted Answer

Eine Spule, durch die Strom fließt und ein Magnetfeld erzeugt

Answer

Ein Induktor

Answer

Ein Permanentmagnet

Question 48

Welche Eigenschaft eines Transformators ermöglicht die Übertragung von Wechselspannungen?

Accepted Answer

Induktion

Answer

Kapazität

Answer

Ohm'sches Gesetz

Answer

Coulomb'sches Gesetz

Question 49

Was ist der magnetische Fluss?

Accepted Answer

Die Anzahl der Magnetfeldlinien, die eine Fläche durchdringen

Answer

Die Kraft, die auf einen Magneten wirkt

Answer

Die elektrische Ladung, die von einem Magneten gespeichert wird

Question 50

Welche Einheit wird zur Messung der magnetischen Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla

Answer

Coulomb

Answer

Ampere

Answer

Newton

Question 51

Was ist die Ursache für die Induktion einer Spannung in einer Spule?

Accepted Answer

Änderung des magnetischen Flusses

Answer

Änderung des Stroms

Answer

Änderung der elektrischen Ladung

Question 52

Welche Art von Strom wird in einer Spule induziert, wenn der Strom durch die Spule abnimmt?

Accepted Answer

Selbstinduktionsstrom

Answer

Drehstrom

Answer

Gleichstrom

Answer

Wechselstrom

Question 53

Welcher Faktor beeinflusst den magnetischen Widerstand eines Materials?

Accepted Answer

Permeabilität

Answer

Kapazität

Answer

Leitfähigkeit

Answer

Widerstand

Question 54

Welche SI-Einheit wird für die magnetische Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Ampere (A)

Answer

Weber (Wb)

Answer

Gauss (G)

Question 55

Was beschreibt die magnetische Kraft?

Accepted Answer

Die Kraft, die zwischen zwei magnetischen Polen wirkt.

Answer

Die Kraft, die zwischen einem Magneten und einer elektrischen Ladung wirkt.

Answer

Die Kraft, die zwischen zwei elektrischen Ladungen wirkt.

Question 56

Welche Aussage beschreibt das Prinzip der elektromagnetischen Induktion korrekt?

Accepted Answer

Die Erzeugung einer Spannung durch eine sich ändernde magnetische Flussdichte.

Answer

Die Erzeugung eines Magnetfeldes durch einen elektrischen Strom.

Answer

Die Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie.

Question 57

Welche Art von Magnet verliert seine Magnetisierung leicht, wenn das äußere Magnetfeld entfernt wird?

Accepted Answer

Weichmagnet

Answer

Hartmagnet

Answer

Elektromagnet

Answer

Permanentmagnet

Question 58

Was ist der Unterschied zwischen magnetischem Fluss und magnetischer Flussdichte?

Accepted Answer

Magnetischer Fluss ist eine skalare Größe, die den Gesamtfluss des Magnetfelds durch eine Fläche beschreibt. Magnetische Flussdichte ist eine Vektorgröße, die die Stärke und Richtung des Magnetfelds an einem bestimmten Punkt angibt.

Answer

Magnetische Flussdichte ist eine skalare Größe, die den Gesamtfluss des Magnetfelds durch eine Fläche beschreibt. Magnetischer Fluss ist eine Vektorgröße, die die Stärke und Richtung des Magnetfelds an einem bestimmten Punkt angibt.

Answer

Magnetischer Fluss misst die Kraft eines Magnetfelds, während magnetische Flussdichte die Richtung des Magnetfelds misst.

Answer

Magnetischer Fluss und magnetische Flussdichte sind Synonyme.

Question 59

Welche der folgenden Einheiten gehört nicht zum SI-System für den Magnetismus?

Accepted Answer

Maxwell (Mx)

Answer

Weber (Wb)

Answer

Tesla (T)

Answer

Ampere (A)

Question 60

Welche Anwendungen basieren auf dem Faraday'schen Gesetz der Induktion?

Accepted Answer

Generatoren und Transformatoren

Answer

Solarzellen und Windkraftanlagen

Answer

Batterien und Kondensatoren

Answer

Elektromotoren und Magnete

Question 61

Was erzeugt ein Magnetfeld?

Accepted Answer

Bewegte elektrische Ladungen

Answer

Gravitation

Answer

Licht

Answer

Ruhende elektrische Ladungen

Question 62

Wie wird die Richtung der magnetischen Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld bestimmt?

Accepted Answer

Mit der Rechte-Hand-Regel

Answer

Mit dem Coulomb-Gesetz

Answer

Mit der Lenzschen Regel

Answer

Mit der linken Hand Regel

Question 63

Welche Einheit wird für die magnetische Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Ampere (A)

Answer

Volt (V)

Answer

Weber (Wb)

Question 64

Welche Maßnahme verstärkt die magnetische Wirkung eines Elektromagneten?

Accepted Answer

Erhöhung der Stromstärke

Answer

Reduzierung der Spulenwindungen

Answer

Reduzierung der Stromfrequenz

Answer

Entfernung des ferromagnetischen Kerns