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Elektromagnetische Wellen, Frequenz und Funk sicher verstehen

Elektromagnetische Wellen breiten sich als gekoppelte elektrische und magnetische Felder aus und benötigen kein materielles Medium. Frequenz, Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit hängen über c = f·λ zusammen.

Auf dieser Seite übst du elektromagnetisches Spektrum, Photonenergie, Funkübertragung, Modulation, Antennen, Radar, WLAN, Satellitenkommunikation und Strahlenschutz.

So löst du die Aufgaben

  1. Bestimme Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer oder Photonenergie.
  2. Ordne den Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu.
  3. Unterscheide Trägerwelle, Modulation, Sender, Empfänger und Antenne.
  4. Prüfe Einheit, Größenordnung, Ausbreitungsmedium und Sicherheitsaspekte.

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Elektromagnetische Wellen und Funk online üben

Test 9 zu elektromagnetischen Wellen und Funk mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze c = f·λ, T = 1/f und E = h·f. Ordne außerdem Spektrum, Modulation, Antennen und Strahlenschutz richtig zu.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Warum nutzen WLAN-Systeme häufig 2,4-GHz- oder 5-GHz-Bänder?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Diese Frequenzbereiche ermöglichen kurze Wellenlängen und geeignete Datenübertragung mit kleinen Antennen.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Bänder sind für Funkanwendungen vorgesehen; Reichweite, Datenrate, Hindernisse und Störungen unterscheiden sich.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Diese Frequenzbereiche ermöglichen kurze Wellenlängen und geeignete Datenübertragung mit kleinen Antennen. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Die Bänder sind für Funkanwendungen vorgesehen; Reichweite, Datenrate, Hindernisse und Störungen unterscheiden sich.

2. FrageMultiple Choice

Warum kann ein Mobilfunknetz viele Nutzer gleichzeitig versorgen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Frequenzen, Zeitschlitze, Codes und räumlich getrennte Funkzellen werden organisiert genutzt.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Netzplanung und Mehrfachzugriffsverfahren teilen die verfügbare Bandbreite zwischen vielen Verbindungen auf.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Frequenzen, Zeitschlitze, Codes und räumlich getrennte Funkzellen werden organisiert genutzt. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Netzplanung und Mehrfachzugriffsverfahren teilen die verfügbare Bandbreite zwischen vielen Verbindungen auf.

3. FrageMultiple Choice

Wie funktioniert eine Satellitenkommunikation grundsätzlich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Eine Bodenstation sendet Signale zu einem Satelliten, der sie empfängt und weiterleitet.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der Satellit dient als Funkrelais und nutzt geeignete Frequenzbänder für die Verbindung zwischen Bodenstationen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Eine Bodenstation sendet Signale zu einem Satelliten, der sie empfängt und weiterleitet. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Der Satellit dient als Funkrelais und nutzt geeignete Frequenzbänder für die Verbindung zwischen Bodenstationen.

4. FrageMultiple Choice

Warum kann eine Faradaysche Käfigstruktur Funkfelder abschirmen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Freie Ladungen im leitenden Material verschieben sich und schwächen das Feld im Inneren.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei geeigneter Geometrie und ausreichender Leitfähigkeit werden elektromagnetische Felder reflektiert oder abgeschwächt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Freie Ladungen im leitenden Material verschieben sich und schwächen das Feld im Inneren. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Bei geeigneter Geometrie und ausreichender Leitfähigkeit werden elektromagnetische Felder reflektiert oder abgeschwächt.

5. FrageMultiple Choice

Welche Strahlung verwendet eine typische Fernbedienung zur Signalübertragung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Infrarotstrahlung.

  1. Wellenkenngrößen erkennen: Ordne Frequenz, Wellenlänge, Periodendauer, Amplitude, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Energie richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Eine Infrarot-LED sendet modulierte Lichtimpulse, die der Empfänger der Fernbedienung auswertet.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Infrarotstrahlung. Achte auf Einheit, Größenordnung, Spektrum und Übertragungsweg.

Eine Infrarot-LED sendet modulierte Lichtimpulse, die der Empfänger der Fernbedienung auswertet.

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Elektromagnetische Wellen und Funk FAQ

Welche Formel verbindet Frequenz und Wellenlänge?

Im Vakuum gilt c = f·λ. Mit c = 3·10⁸ m/s kann aus Frequenz oder Wellenlänge die jeweils andere Größe berechnet werden.

Welche Bereiche gehören zum elektromagnetischen Spektrum?

Dazu zählen Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett, Röntgen- und Gammastrahlung.

Wie funktioniert Funkübertragung?

Information wird auf eine Trägerwelle moduliert, über Antennen gesendet und im Empfänger wieder gefiltert und demoduliert.