Grundkurs Physik: Selbstinduktion

Der Kurs arbeitet grundlegendes physikalisches Wissen zu Spannung, Stromstärke, und Widerstand auf, und nutzt dieses Wissen, um das Phänomen der Selbstinduktion, ausgehend vom Energieerhaltungssatz, anhand von Kurvenverläufen bei Ein- und Ausschaltvorgängen für Stromstärke und Spannung zu erklären. Der Zugang über den Energieerhaltungssatz ist intuitiver als der Zugang zu diesem Thema über das Induktionsgesetz und über die Lenz'sche Regel. Zudem bevorzuge ich auch die Erklärung des Verhaltens der Elektronen im elektrischen Stromkreis, um die physikalischen Vorgänge begründen zu können, weil nur dann wirklich verstanden werden kann, was physikalisch passiert. Gerade bei Prozessen, bei denen man die Teilchen nicht sehen kann, stützt ein solcher Zugang zum Thema das Grundverständis. Anhand des Energieerhaltungssatzes kann der Stromstärkeverlauf zunächst verstanden werden. Das Induktionsgesetz und auch eine Betrachtung des Verhaltens von Elektronen im Stromkreis begründen dann den zeitlichen Verlauf der elektrischen Spannung an Spulen. Nachdem dies geklärt ist, folgen quantitative Betrachtungen, bei denen Formeln langsam und schrittweise hergeleitet und angewendet werden. Insgesamt erhält ein Kursteilnehmer einen umfangreichen Überblick über das Thema, das in der Schule gelegentlich zu schnell behandelt werden muss. Nicht nur das Wissen rund um das Verhalten von Spulen, sondern auch physikalische Denkweisen in Reihen- und Parallelschaltungen, sowie der grundsätzliche Umgang mit Formeln und Einheiten, und auch des grundsätzliche Vorgehen beim Herleiten von Formeln physikalischer Zusammenhänge sind Inhalte dieses Kurses.