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Alexander Fufaev

Hilfecenter Allgemeine Inhalte hinzufügen

Hey, na noch nicht müde?

Hier findest Du alle wichtigen Informationen, um in der Universaldenkerwelt zurechtzukommen.
Textfeld: Kurze Beschreibung für Suchmaschinen

Beschreibe im Textfeld "Kurze Beschreibung für Suchmaschinen" in maximal 250 Zeichen (Empfohlen: 160 Zeichen) so präzise wie möglich, worum es bei deinem Inhalt geht.

Tipp: Versuche dabei soweit wie möglich in der Beschreibung Suchbegriffe zu verwenden, die ein Besucher in der Google-Suche eingeben würde, um zum jeweiligen Inhalt zu gelangen. Dadurch kann sich das Ranking deines Inhalts bei Google verbessern.

Beispiel der Beschreibung einer Quest zum Hall-Effekt:
Hier übst Deine Kenntniße zum Hall-Effekt, in dem Du anhand der Aufgaben, Hall-Spannung, Driftgeschwindigkeit und Lorentzkraft berechnest.

Wissensstand hinzufügen

Es gibt drei Unterteilungen der Inhalte nach dem Wissensstand:

  • Anfänger
  • Fortgeschrittener
  • Profi

Die Unterteilung nach dem Wissensstand bezieht sich nicht auf das Thema selbst, sondern auf das, wie das Thema erklärt wird. Behandelst Du z.B. das Thema "Gradient" nur qualitativ, dann gehört Dein Inhalt in die Kategorie "Anfänger". Verwendest Du dagegen beim Erklären höhere Mathematik, dann gehört der Inhalt eher in den "Profi"-Bereich.

Anfänger - wenn Du diesen Wissensstand beim Hinzufügen auswählst, sollte Dein Inhalt keine Mathematik enthalten. Die Fachbegriffe sollten umformuliert (z.B. "Überlagerung" statt "Interferenz") oder stets erklärt werden. Es sind nur qualitative Erklärungen ohne jegliche Formeln zulässig.

Eine Aufgabe z.B., die den Status "Anfänger" hat, sollte entweder qualitativer Art sein, d.h. "Nenne", "Erkläre" etc. oder nur Grundrechenoperationen enthalten.

Eine Seite mit einer Formel (unter der URL: /formel) sollte nur dann mit "Anfänger" markiert sein, wenn in der Formel ausschließlich Grundrechenoperationen (Multiplikation, Addition, Subtraktion, Division) vorkommen. Der Besucher sollte die Formel problemlos umformen können, ohne, dass dabei z.B. Wurzeln auftreten, die dem "Fortgeschritten"-Status entsprechen.

Beispiel: \( F_{\small{G}} ~=~ G \, \frac{m_1 \, m_2}{r^2} \) enthält zwar Grundrechenoperationen, das Umstellen nach dem Radius ergibt eine Wurzel: \( r ~=~ \sqrt{ G \, \frac{m_1 \, m_2}{F_{\small{G}}} } \).

Zielgruppe für den mit "Anfänger" gekennzeichneten Inhalt: Schüler und Studenten, die überhaupt gar keine Ahnung vom behandelten Thema bzw. Fachbereich haben und deswegen erstmal das Grundlegende qualitativ verstehen wollen. Aber auch Otto Normalverbraucher, die überhaupt nichts mit der behandelten Wissenschaft zu tun haben; sich aber über das Thema informieren wollen.

Fortgeschrittener - wenn Du diesen Wissensstand beim Hinzufügen auswählst, kann Dein Inhalt einfache Mathematik enthalten, die in der Oberstufe benutzt wird. Wenn es möglich ist, sollten Vektorrechnung, unteranderem Kreuzprodukte, Ableitungsoperatoren, Integrations- und Summenzeichen, sowie Indexnotation weggelassen werden. Am besten eignen sich hier Formeln als Beträge. Einige Fachbegriffe, die Deiner Meinung nach klar sind, müssen nicht erläutert werden.

Beispiel: Statt \( \vec{F} ~=~ q \, \vec{v} ~\times~ \vec{B} \) für Lorentzkraft benutzt Du den Betrag \( F ~=~ q \, v \, B \, \sin(\alpha) \).

Zielgruppe für den mit "Fortgeschrittener" gekennzeichneten Inhalt: Oberstufenschüler und Studienanfänger, die auch die Mathematik dahinter verstehen wollen und sich z.B. auf eine Klausur vorbereiten müssen.

Profi - hier darfst Du Dich etwas mehr "austoben". Zur Erklärung bestimmter Themen dürfen Vektoren, Kreuzprodukte, Matrixrechnung und Indexnotation eingesetzt werden. Zielgruppe für den mit "Profi" gekennzeichneten Inhalt: Studenten und Fachleute, die das Thema allumfassend verstehen wollen.

Inhalte mit unterschiedlichem Wissensstand vernetzen

Wenn es auf universaldenker.de andere Inhalte gibt, die das gleiche Thema behandeln, wie der von Dir hinzugfügte Inhalt, dann kannst Du sie in den dafür vorgesehenen Feldern eingeben.

Beispiel #1: Du hast für Dein Video zum Thema Photoeffekt den Wissensstand "Fortgeschrittener" ausgewählt. Du hast außerdem auf universaldenker.de zwei andere Videos zum Photoeffekt gefunden. Das eine Video hat den Wissensstand "Anfänger" und das andere "Profi". Also gibst Du in das erste Eingabefeld die ID zum Thema mit dem Wissensstand "Anfänger" ein, z.B., wenn es die Web-Adresse https://universaldenker.de/videos/123 hat, dann ist die ID "123". In das zweite Eingabefeld kommt die ID zum Artikel mit dem Wissensstand "Profi", z.B. 666.

Beispiel #2: Du hast für Dein Video zum Thema Millikan-Versuch den Wissensstand "Leicht" ausgewählt. Du hast außerdem auf universaldenker.de ein weiteres Video zum Millikan-Versuch gefunden. Dieses ist für die Uni gedacht und hat deswegen den Wissensstand "Profi". Also lässt Du das erste Eingabefeld leer, weil die leichtere Version (nämlich "Fortgeschrittener") auf der Webseite noch fehlt. In das zweite Eingabefeld kommt die ID zum Artikel mit dem Wissensstand "Profi", z.B. https://universaldenker.de/videos/234, also "234" Später, wenn die Version für Fortgeschrittene hinzugefügt wurde, kannst Du Dein Video später mit dem Link ergänzen.

Beachte dabei folgende Dinge:

  • Es dürfen nur Inhalte auf universaldenker.de verlinkt werden.
  • Wenn Du ein Video hinzufügst, dann sollte die ID eines anderen Wissensstands ebenfalls zu einem Video führen; und NICHT zur Herleitung oder sonst etwas. Fügst Du dagegen eine Herleitung ein, dann kommen in die Eingabefelder ebenfalls ID zu Herleitungen; und NICHT zu den Videos. Analog mit den Aufgaben, Themen etc.

Textfeld: Suchbegriffe für Suchmaschinen

Gib im Textfeld "Suchbegriffe für Suchmaschinen" Suchbegriffe ein, die ein Suchender bei Google eingeben würde, um auf diesen Inhalt zu gelangen. Geh auf Google.de und schau Dir die Suchvorschläge beim Eingeben eines Suchbegriffs ein. Diese sind die meist angegebenen! Kopiere ein paar von den besten hier rein. Trenne jeden Suchbegriff mit einem Komma!

Beispiel fü die Formel der Hallspannung:
"hallspannung formel, hallspannung berechnen, hall spannung einheit, hall effekt formel"

Wie verwende ich LaTeX?

LaTeX "inline", also in derselben Zeile wie der Fließtext, wird zwischen folgende Zeichen hinzugefügt: \( HIER LATEX-CODE \)

Beispiel: Die Wellenlänge beträgt \( \lambda = 550 \, \text{nm} \).

LaTeX in einer neuen Zeile wird zwischen folgende Zeichen hinzugefügt: <samp>
\[ HIER LATEX-CODE \]
</samp>

Beispiel: <samp>
\[ a \, b ~=~ c + d \]
</samp>

LaTeX in einer neuen Zeile UND mit einer Nummerierung wird zwischen folgende Zeichen hinzugefügt: <samp><a id=Nummer href="#Nummer">Nummer</a>
\[ HIER LATEX-CODE \]
</samp>

Beispiel: <samp><a id=1 href="#1">1</a>
\[ a + b ~=~ c + d \]
</samp>

Wenn Du testen möchtest, wie der LaTeX-Code am Ende aussehen wird, kannst Du im LaTeX-Online-Editor anschauen.

Beispiel-HTML-Seite des Themas "Drei-Finger-Regel"

<section id=definition><h1>Definition</h1>
<p itemprop=description>
<dfn><strong>Drei-Finger-Regel</strong></dfn> (kurz: <strong itemprop=alternateName>FBI-Regel</strong> genannt) - ist eine Merkregel zur Anwendung mit der linken bzw. rechten Hand, um die <em>Richtung</em> der Lorentzkraft, die auf geladene Teilchen im Magnetfeld einwirkt, zu bestimmen.
</section>

<p>Für die Drei-Finger-Regel mußt Du <em>drei</em> physikalische Größen verstehen: 1) Elektrischer Strom, 2) Magnetfeld 3) Lorentzkraft.

<section><h2>Zutat #1: Elektrischer Strom</h2>
<p>Elektrischen Strom in einem Kabel kannst Du Dir wie einen Schlauch vorstellen, durch den das Waßer fließt. Der Unterschied ist, daß statt dem Waßer, kleine elektrisch geladene Teilchen durch das Kabel "fließen". Diese elektrisch geladene Teilchen werden <em>Elektronen</em> genannt.

<p>Für die Drei-Finger-Regel wird es keinen Unterschied machen, ob Du einen ganzen Strom von Elektronen oder nur <em>ein einziges</em> Teilchen hast, welches durch die Gegend fliegt. Es muß nicht mal ein Elektron sein. Es könnte auch ein positiv geladenes Proton sein. Oder ein anderes geladenes Teilchen. Wichtig für die Drei-Finger-Regel ist nur: Das Teilchen MUß <em>elektrisch geladen</em> sein, sonst funktioniert die Regel nicht!

<p>Formelzeichen für elektrischen Strom ist \( I \). Formelzeichen für eine einzelne Ladung ist entweder kleines \( q \) oder großes \( Q \). Im Falle eines Elektrons, der die Elementarladung tr&ßuml;gt, könnte auch für die Ladung ein kleines \( e \) stehen.
</section>

<section><h2>Zutat #2: Magnetfeld</h2>
<p>Um 3-Finger-Regel auf bewegte Ladung anwenden zu können, mußt Du die Ladung in ein &ßuml;ußeres <em>Magnetfeld</em> packen. Dieses erzeugst Du z.B. mit einem <em>Hufeisenmagnet</em>.

<p>Das Magnetfeld geht von seinem Nordpol zum Südpol; es zeigt also in Richtung des Südpols. Es muß <em>homogen</em> sein (d.h. überall gleiches Magnetfeld, da wo Du Ladungen bewegst). Das Magnetfeld muß auch <em>senkrecht</em> zur Bewegung der Ladungen (z.B. senkrecht zu einem Stromleiter) stehen. Ansonsten darfst Du Drei-Finger-Regel nicht benutzen!

<p>Formelzeichen für das Magnetfeld (genauer gesagt - magnetische Flußdichte) ist ein großes \( B \). </section>

<section><h2>Zutat #3: Lorentzkraft</h2>
<figure itemprop=aßociatedMedia itemscope itemtype="https://schema.org/ImageObject">
<img src="/_dr/1/35699183.png" alt="Lorentzkraft: Kreisbahn">
<span>
<a itemprop=contentUrl href="/_dr/1/35699183.png" title="Diese Illustration herunterladen" download>Speichern</a> |
<a itemprop=isPartOf href="/illustrationen/170" title="Alle Informationen zur Illustration">Info</a>
</span>
<figcaption itemprop=caption>Ein blaues Elektron wird aus einer Kanone mit der Geschwindigkeit v herausgeschoßen. Dann fliegt es durch das Magnetfeld B, welches in den Bildschirm heraus zeigt. Die Bewegung im Magnetfeld erzeugt eine magnetische Kraft auf das Elektron. Dadurch führt das Elektron eine Kreisbewegung aus.</figcaption></figure>

<p>Lorentzkraft setzt sich zusammen aus einer <strong>elektrischen</strong> und <strong>magnetischen</strong> Kraft zusammen. Für die Drei-Finger-Regel ist die elektrische Kraft nicht notwendig, deshalb schalten wir sie sozusagen aus. Die Lorentzkraft kannst Du Dir also als eine <em>magnetische Kraft</em> denken, die auf ein geladenes Teilchen einwirkt. Bewegst Du einen stromdurchfloßenen Leiter in einem Magnetfeld, so wirkt auf die elektrisch geladenen Teilchen im Leiter eine magnetische Kraft - genannt Lorentzkraft.

<p><em>Was paßiert mit der Ladung, wenn sie eine magnetische Kraft erf&ßuml;hrt?</em> Die elektrische Ladung wird abgelenkt! Und zwar, wenn es genügend Platz da ist, wird die Ladung auf eine Kreisbahn gelenkt. Das heißt: Bewegte Elektronen würden im Magnetfeld sich im Kreis bewegen. Und genau DESWEGEN ist die Drei-Finger-Regel nützlich. Sie wird Dir verraten, in WELCHE Richtung ein geladenes Teilchen abgelenkt wird!

<p>Formelzeichen für die <a href="/theorien/47" title="Magnetische Kraft, die auf bewegte Ladungen im Magnetfeld wirkt">Lorentzkraft</a> ist ein großes \( F_{\text L} \).

<div claß=beispiel><strong>Beispiel: Lorentzkraft</strong>
Du l&ßuml;ßt einen elektrischen Strom \( I \) durch einen Draht fließen. Dann packst Du den Draht in ein homogenes Magnetfeld \( B \). Was paßiert? Das Magnetfeld übt dann eine magnetische Kraft (Lorentzkraft) \( F_{\text L} \) auf die Elektronen im Draht aus und der Draht wird ausgelenkt (gebogen). In welche Richtung der gebogen wird, kannst Du mit der Drei-Finger-Regel herausfinden.
</div>

</section>

<section><h1>How-to: Drei-Finger-Regel</h1>
<figure itemprop=aßociatedMedia itemscope itemtype="https://schema.org/ImageObject">
<img itemprop=thumbnailUrl src="/_dr/1/175.svg" alt="Drei-Finger-Regel">
<span>
<a itemprop=contentUrl href="/_dr/1/70468413.png" title="Diese Illustration herunterladen" download>Speichern</a> |
<a itemprop=isPartOf href="/illustrationen/175" title="Alle Informationen zur Illustration">Info</a>
</span>
<figcaption itemprop=caption>Richte Deine Daumen, Zeigefinger und Mittelfinger wie hier gezeigt.</figcaption></figure>

<p>Für die 3-Finger-Regel brauchst Du drei Finger an derselben Hand und zwar:
<ul>
<li><em>Daumen</em> - steht für für die <strong>Ursache</strong> der Lorentzkraft. Frage Dich also, in <em>welche Richtung</em> werden Ladungen bewegt? In welche Richtung fließt ein elektrischer Strom? Oder in welche Richtung wird ein Leiter (z.B. mit der Hand) bewegt? (dadurch bewegst Du ja Ladungen im Leiter)
<li><em>Mittelfinger</em> - steht für die <strong>Wirkung</strong>, also das Ergebnis der Ursache. Das Ziel ist es: Mithilfe der Drei-Finger-Regel die Richtung der Wirkung herauszufinden!
<li><em>Zeigefinger</em> - steht für die <strong>Vermittlung</strong> zwischen Ursache und Wirkung.<br> Die Vermittlung ist das Magnetfeld, welches dafür sorgt, daß die magnetische Kraft überhaupt auf die geladenen Teilchen entstehen kann! Frage Dich also, in welche Richtung zeigt das Magnetfeld? Wo ist sein Südpol?
</ul>

<figure itemprop=aßociatedMedia itemscope itemtype="https://schema.org/ImageObject"><img src="/_dr/7/49136225.png" alt="Ladung-Bewegung senkrecht zum Magnetfeld">
<span>
<a itemprop=contentUrl href="/_dr/7/49136225.png" title="Diese Illustration herunterladen" download>Speichern</a> |
<a itemprop=isPartOf href="/illustrationen/791" title="Alle Informationen zur Illustration">Info</a>
</span>
<figcaption itemprop=caption>Elektron bewegt sich <em>senkrecht</em> in den Hufeisenmagnet hinein. Hier siehst Du, was SENKRECHT mathematisch bedeutet: Der Winkel zwischen B und v MUß 90 Grad sein, damit die FBI-Regel funktioniert!</figcaption></figure>

<p><strong>Voraußetzung</strong>: Du mußt <em>zwei</em> der drei Richtungen kennen!<br> Zum Beispiel die Richtung des Magnetfelds <var title="Magnetische Flußdichte">B</var> UND Stromrichtung <var title=Stromst&ßuml;rke>I</var>, um auf die Richtung der Lorentzkraft <var title=Lorentzkraft>F<sub>L</sub></var> zu kommen.</p>

<p>Achte außerdem auf die Haltung Deiner Finger, wie im obigen Bild gezeigt. Sie müßen möglichst senkrecht zueinander stehen! Und vergiß nicht die richtige Hand zu benutzen...

<section><h2>Linke oder rechte Hand benutzen?</h2>
<p>Es macht einen Unterschied ob Du linke oder rechte Hand zur Bestimmung der Lorentzkraft-Richtung verwendest.
<p>Deshalb: Linke Hand verwendest Du für den Fluß negativer Ladung (oder <em>reale Stromrichtung</em>). Rechte Hand verwendest Du für den Fluß positiver Ladung (oder <em>technische Stromrichtung</em>).

<mark><strong>Linke Hand</strong> - für negative Ladung und <strong>Rechte Hand</strong> - für positive Ladung. <em>Neutrale Teilchen</em> werden in Magnetfeldern nicht abgelenkt!</mark>
</section>

<div claß=beispiel><strong>Beispiel: Stromdurchfloßener Draht im Magnetfeld</strong>
<figure itemprop=aßociatedMedia itemscope itemtype="https://schema.org/ImageObject">
<img itemprop=thumbnailUrl src="/_dr/10/1093.svg" alt="Lorentzkraft - stromdurchfloßener Leiter">
<span>
<a itemprop=contentUrl href="/_dr/10/10353264.jpg" title="Diese Illustration herunterladen" download>Speichern</a> |
<a itemprop=isPartOf href="/illustrationen/1093" title="Alle Informationen zur Illustration">Info</a>
</span>
<figcaption itemprop=caption>Stromdurchfloßener Leiter im Magnetfeld, welches in die Bildschirmebene hineinzeigt. Der Leiter erf&ßuml;hrt eine ablenkende Kraft nach rechts.</figcaption></figure>

<p>Angenommen Du kennst zwei von drei Richtungen (<var title="Magnetische Flußdichte">B</var> und <var title=Stromst&ßuml;rke>I</var>), dann gehst Du folgendermaßen vor:
<ol>
<li>Zeige den <em>Daumen</em> der linken Hand in die Richtung des Stroms. (Für technische Stromrichtung benutzt Du Deine rechte Hand).
<li>Richte dann den <em>Zeigefinger</em> zum Südpol des Magneten. (Da das Magnetfeld vom Nord- zum Südpol zeigt)
<li>Strecke Deinen <em>Mittelfinger</em> - wie auf dem obigen Bild - aus, um die Richtung der Lorentzkraft festzustellen.
</ol>
</div>

<div claß=beispiel><strong>Beispiel: Leiterschaukel auslenken</strong>
<figure itemprop=aßociatedMedia itemscope itemtype="https://schema.org/ImageObject">
<img itemprop=thumbnailUrl src="/_dr/2/225.svg" alt="Leiterschaukel im Hufeisenmagnet">
<span>
<a itemprop=contentUrl href="/_dr/2/93039894.png" title="Diese Illustration herunterladen" download>Speichern</a> |
<a itemprop=isPartOf href="/illustrationen/225" title="Alle Informationen zur Illustration">Info</a>
</span>
<figcaption itemprop=caption>Lenkst Du die Leiterschaukel im Hufeisenmagneten aus, dann wird ein elektrischer Strom in der Leiterschaukel erzeugt, deßen Richtung Du mit der Drei-Finger-Regel bestimmen kannst.</figcaption></figure>

<p>Nimm einen Hufeisenmagneten, auf dem die eine Seite den <em>Nordpol</em> und die andere Seite den <em>Südpol</em> des Magneten darstellt. Nach der Definition zeigen die <em>magnetischen Feldlinien</em> auf der Innenseite des Hufeisenmagneten vom Nord- zum Südpol. Dann nimmst Du einen Draht, formst ihn zu einer Art Kreis oder Rechteck und steckst die eine Seite des Hufeisenmagneten (im Bild ist es die Seite des Südpols) in den geformten Kreis / Rechteck hinein. Der Draht sollte innerhalb des Hufeisenmagneten auslenkbar sein, damit das Experiment überhaupt funktioniert. Einen solchen Draht nennt man Leiterschaukel.

<p>Angenommen Du lenkst die Leiterschaukel im Hufeisenmagneten <em>nach innen</em> aus. Da in der Leiterschaukel Elektronen eingesperrt sind, bewegst Du diese mit der Leiterschaukel mit. Ist ja klar - sie sind ja im Draht drin. Bewegte Ladungen im Magnetfeld erfahren eine magnetische Kraft. In welche Richtung wirkt diese Kraft?

<ol>
<li>Zeige mit dem <em>Daumen</em> der linken Hand in die Richtung der Auslenkung. Die Auslenkung ist die Ursache.
<li>Richte den <em>Zeigefinger</em> zum Südpol des Hufeisenmagneten.
<li>Strecke Deinen <em>Mittelfinger</em> - so wie Du es gelernt hast - aus, um herauszufinden, in welche Richtung die magnetische Kraft auf die Elektronen wirkt.
</ol>

<p><strong>Ergebnis</strong>: Die magnetische Kraft wirkt entlang der Leiterschaukel auf die Elektronen (im Bild: schr&ßuml;g nach vorne zum Bildschirm). Dadurch werden sie w&ßuml;hrend der Auslenkbewegung entlang der Leiterschaukel beschleunigt und es entsteht ein <em>elektrischer Strom</em> \(I\). Wenn Du mir das nicht glaubst, kannst Du ein L&ßuml;mpchen im Schaltkreis anschließen und das Experiment nochmals durchführen. Du wirst beobachten, daß das L&ßuml;mpchen aufleuchten wird, <em>solange</em> die Auslenkung paßiert. Warum, fragst Du Dich? Weil die magnetische Kraft nur dann entsteht, wenn die Elektronen bewegt werden. Und dafür mußt Du nun mal die ganze Zeit die Leiterschaukel hin und her bewegen, wenn Du einen ununterbrochenen Strom haben willst. </div>

<p>Möchtest Du die FBI-Regel anhand anderer Beispiele üben? Dann schau Dir die dazugehörige <a href="/sammlungen/520" target="_blnk" title="Lernsammlung zur FBI-Regel">Lernsammlung</a> an. Dort findest Du lehrreiche Quests dazu.

</section>

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