Alexander Fufaev

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Wenn du jemand bist, der nicht so gerne liest, dann sind die Lernvideos zu Physik und Mathematik, genau das Richtige für dich, denn in den Videos wird viel veranschaulicht und das Wesentliche akustisch betont, um selbst das komplizierteste Wissen zu erklären.

Die kostenlosen Lernvideos eignen sich auch zum Einsatz im Schulunterricht und in der Uni.

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Elektrischer Strom

Elektrischer Strom

Hier wird elektrischer Strom einfach erklärt - wie der Strom entsteht und wie dieser mit der elektrischen Ladung zusammehängt (+ Einheit, Formelzeichen, Beispiel).

Inhalt
  1. ⏲ [00:25] Elektrische Ladungen
  2. ⏲ [02:11] Ursache des elektrischen Stroms
  3. ⏲ [03:47] Formel + Einheit des elektrischen Stroms
  4. ⏲ [05:47] Ist ein Ampere ein großer Strom?
  5. ⏲ [06:41] Zusammenfassung
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Maxwell-Gleichungen (ink. Gauß- und Stokes-Integralsatz)

Maxwell-Gleichungen

Hier werden die Maxwell-Gleichungen einfach erklärt. Dazu werden zuerst elektrische und magnetische Felder, sowie der Gauß-Integralsatz und Stokes-Integralsatz erläutert.

Inhalt
  1. ⏲ [00:15] Anwendungen der Maxwell-Gleichungen – zur Einstimmung.
  2. ⏲ [02:04] Elektrisches Feld
  3. ⏲ [04:57] Magnetisches Feld
  4. ⏲ [10:00] Gauß-Integralsatz – dieses mathematische Theorem verknüpft das Volumenintegral über die Divergenz eines Vektorfeldes mit dem Flächenintegral dieses Vektorfeldes.
  5. ⏲ [18:00] Stokes-Integralsatz – dieses mathematische Theorem verknüpft das Flächenintegral über die Rotation eines Vektorfeldes mit dem Linienintegral dieses Vektorfeldes.
  6. ⏲ [24:17] Erste Maxwell-Gleichung - sagt aus, dass die Ladungen Quellen und Senken des elektrischen Feldes sind.
  7. ⏲ [27:54] Zweite Maxwell-Gleichung – sagt aus, dass magnetische Ladungen stets als Dipole vorkommen. Es gibt keine magnetischen Monopole.
  8. ⏲ [30:59] Dritte Maxwell-Gleichung (Induktionsgesetz) – sagt aus, dass zeitlich veränderliche Magnetfelder elektrische Wirbelfelder erzeugen und andersherum. Hier steckt auch die Lenz-Regel.
  9. ⏲ [35:33] Vierte Maxwell-Gleichung – sagt aus, dass das Magnetfeld durch elektrische Ströme und zeitlich veränderliche elektrische Felder (Verschiebungsstrom) erzeugt werden kann.
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Plattenkondensator

Plattenkondensator

Hier wird der Plattenkondensator einfach erklärt. Dabei lernst du anhand des Kondensator die elektrische Spannung, elektrisches Feld und elektrische Kapazität kennen und, wie du sie bei einem Plattenkondensator berechnen kannst.

Inhalt
  1. ⏲ [00:14] Aufbau und Anwendungen
  2. ⏲ [02:10] Spannung
  3. ⏲ [04:04] Kapazität
  4. ⏲ [05:23] Kraft auf eine Probeladung & Elektrisches Feld
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Klassisches Doppelspaltexperiment

Klassisches Doppelspaltexperiment

In diesem Video lernst Du alles über den klassischen Doppelspalt der Physik kennen. Angefangen vom Aufbau, über Beobachtung bis zur Herleitung der Formel.

Inhalt
  1. ⏲ [00:13] Ein bisschen Geschichte
  2. ⏲ [02:11] Aufbau + Beobachtung
  3. ⏲ [03:50] Interferenz und Gangunterschied
  4. ⏲ [05:15] Wie entsteht das Interferenzmuster?
  5. ⏲ [11:31] Herleitung zum Doppelspalt
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Huygens-Prinzip

Huygens-Prinzip

In diesem Video lernst Du, wie sich die Ausbreitung von Wellen (z.B. Licht, Wasser etc.) mit dem Huygens-Prinzip erklärt werden kann. Dies wird wichtig sein, um das Interferenzmuster beim klassischen Doppelspaltexperiment zu verstehen.

Inhalt
  1. ⏲ [01:50] Was besagt das Huygenssche Prinzip?
  2. ⏲ [02:33] Beugung am Doppelspalt
  3. ⏲ [03:31] Reflexion
  4. ⏲ [04:43] Brechung
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Interferenz von Wellen

Interferenz

Hier wird die Interferenz von Wellen erklärt; wie z.B. Wellen richtig addiert werden und welche Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz gelten.

Inhalt
  1. ⏲ [00:10] Allgemeines zur Interferenz
  2. ⏲ [01:29] Konstruktive Interferenz
  3. ⏲ [04:11] Destruktive Interferenz
  4. ⏲ [05:29] Partielle Interferenz & Anwendungen
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Massenspektrometer

Massenspektrometer

In diesem Video lernst Du den Aufbau und die Funktionsweise eines Massenspektrometers, mit dem Du die Masse von geladenen Teilchen bestimmen kannst.

Inhalt
  1. ⏲ [00:33] Geschwindigkeitsfilter (Elektrische & magnetische Kraft)
  2. ⏲ [03:11] Geschwindigkeit des geladenen Teilchens
  3. ⏲ [04:17] Masse des geladenen Teilchens
  4. ⏲ [06:09] Wissenswertes
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Minkowski-Diagramm

Minkowski-Diagramm

In diesem Video lernst Du den Aufbau des Minkowski-Diagramms und wie Du die Zeitdilatation, Längenkontraktion aus der SRT veranschaulichen kannst.

Inhalt
  1. ⏲ [00:13] Grundlegender Aufbau - also was sind Weltlinien, Ereignisse, etc.
  2. ⏲ [01:19] Weltlinien von Photonen - die eine Winkelhalbierende im Minkowski-Diagramm darstellen
  3. ⏲ [02:43] Geschwindigkeitsaddition in der SRT - an einem Beispiel lernst Du, dass in der speziellen Relativitätstheorie Geschwindigkeiten nicht einfach addiert werden...
  4. ⏲ [03:40] Gebogene & gerade Weltlinien - hier lernst Du, was beschleunigte Teilchen im Minkowski-Diagramm darstellen und über die Lichtweltlinien
  5. ⏲ [04:25] Weltlinien der Gleichortigkeit & Gleichzeitigkeit
  6. ⏲ [05:15] Weltflächen - für ausgedehnte Objekte
  7. ⏲ [06:08] Ausrichtung der Achsen eines bewegten Systems - denn sie unterscheidet sich von den Achsen des Ruhebeobachters!
  8. ⏲ [08:55] Relativität der Gleichzeitigkeit & Gleichortigkeit - jeder Beobachter nimmt sie unterschiedlich wahr.
  9. ⏲ [09:45] Winkel zwischen Orts-und Zeitachsen
  10. ⏲ [10:37] Hyperbel für die Skalierung der bewegten Zeitachse - mit einer Einheitshyperbel wird "1 Zeiteinheit" für den bewegten Beobachter konstruiert.
  11. ⏲ [12:21] Hyperbel für die Skalierung der bewegten Ortsachse - mit einer Einheitshyperbel wird "1 Längeneinheit" für den bewegten Beobachter konstruiert.
  12. ⏲ [13:17] Zeitdilatation aus Sicht des ruhenden Systems
  13. ⏲ [14:57] Zeitdilatation aus Sicht des bewegten Systems
  14. ⏲ [16:07] Längenkontraktion aus Sicht des bewegten Systems
  15. ⏲ [17:55] Längenkontraktion aus Sicht des ruhenden Systems
  16. ⏲ [18:33] Lorentztransformation graphisch
  17. ⏲ [18:58] Zweidimensionale Bewegung
  18. ⏲ [19:30] Lichtkegel
  19. ⏲ [21:02] Raumartige Ereignisse
  20. ⏲ [21:56] Zeitartige Ereignisse
  21. ⏲ [22:40] Lichtartige Ereignisse
  22. ⏲ [23:40] Zeitliche Reihenfolge der Ereignisse
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Wienfilter (Geschwindigkeitsfilter)

Geschwindigkeitsfilter

In diesem Video lernst Du, wie man mit einem Geschwindigkeitsfilter (Wienfilter) die Geschwindigkeiten geladener Teilchen ausfiltern kann.

Inhalt
  1. ⏲ [0:15] Versuchsaufbau - Wienfilter besteht im Prinzip aus einem Plattenkondensator mit Abschirmung, einer Teilchenkanone und einem Magnetfeld.
  2. ⏲ [0:45] Lorentzkraft - sie wirkt entgegen der elektrischen Kraft und lenkt Ladungen auf eine Kreisbahn.
  3. ⏲ [01:35] Drei-Finger-Regel - damit bestimmst Du die Richtung der Lorentzkraft.
  4. ⏲ [03:42] Elektrische Kraft - wird durch den Plattenkondensator erzeugt und wird so eingestellt, dass sie der Lorentzkraft entgegen wirkt.
  5. ⏲ [04:36] Funktionsweise des Geschwindigkeitfilters - anhand der Lorentzkraft, Drei-Finger-Regel und der elektrischen Kraft, lernst Du wie ein Wienfilter funktioniert.
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Millikan-Experiment

Millikan-Experiment

Hier lernst Du Millikan-Versuch mit coolen Animationen! Vom Versuchsaufbau, über Schwebemethode und Gleichfeldmethode, bis zur Auswertung.

Inhalt
  1. ⏲ [0:15] Versuchsaufbau - alles, was Du für den Millikan-Versuch brauchst. Vom Plattenkondensator bis zum Zerstäuber.
  2. ⏲ [1:33] Grundlagen - damit Du Millikan-Versuch besser verstehst! Dazu werde beispielsweise alle 4 wirkenden Kräfte vorgestellt: Schwerkraft, Elektrische Kraft, Stokessche Reibungskraft und Auftriebskraft.
  3. ⏲ [6:15] Schwebemethode - hier ermittelst Du die Steiggeschwindigkeit und die Fallgeschwindigkeit bei ausgeschaltetem Plattenkondensator.
  4. ⏲ [11:30] Gleichfeldmethode - hier ermittelst Du ebenfalls die Steig- und Fallgeschwindigkeit; jedoch bei konstant gehaltener Spannung.
  5. ⏲ [14:37] Elementarladung & Weiterführendes - nachdem der Millikan-Versuch durchgeführt wurde, ergibt sich ein Diagramm, welches diskrete Verteilung der Ladungen von Öltröpfchen zeigt. Hier wirst Du auch die Elementarladung ablesen können. Außerdem wird Cunningham-Korrektur, sowie Fadenstrahlrohr und Hall-Effekt erwähnt.
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Hall-Effekt

Hall-Effekt

Erklärung des physikalischen Hall-Effekts: wie Hall-Spannung durch Lorentzkraft verursacht wird und wie eine Hall-Sonde funktioniert.

Inhalt
  1. ⏲ [0:11] Grundlegende zum Hall-Effekt.
  2. ⏲ [02:09] Herleitung - hier wird Dir die mathematische Herleitung der Hallspannung & Hall-Konstante gezeigt.
  3. ⏲ [06:41] Hallsonde - hier gibts eine Erklärung der Hallsonde und kurze Info zur Hall-Konstante.
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Lorentzkraft

Lorentzkraft

Hier lernst Du Lorentzkraft kennen - magnetische Kraft und elektrische Kraft. Erklärung der Formel, sowie veranschaulichende Beispiele.

Inhalt
  1. ⏲ [00:16] Was ist Lorentzkraft?
  2. ⏲ [01:55] Elektrische Kraft
  3. ⏲ [03:17] Magnetische Kraft - Eintritt der Ladung parallel, schräg und senkrecht zum Magnetfeld.
  4. ⏲ [10:44] Beispiele zur Lorentzkraft - Leiterschaukelversuch, Bewegung einer Metallstange im Magnetfeld und zwei stromdurchflossene Leiter.
  5. ⏲ [13:54] Anwendungen & Relativitätstheorie - hier erkläre ich dir qualitativ Lorentzkraft relativistisch.
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Laplace-Entwicklungstheorem

Laplace-Entwicklung

Hier lernst Du den Laplace-Entwicklungssatz kennen und wie Du damit unter anderem eine 4x4-Determinante einer Matrix berechnest.

Inhalt
  1. ⏲ [00:12] Allgemeines zu Laplace & Determinante
  2. ⏲ [01:12] Beispiel: 2x2 Determinante berechnen
  3. ⏲ [03:00] Beispiel: 3x3 Determinante berechnen
  4. ⏲ [04:45] Beispiel: 4x4 Determinante berechnen
  5. ⏲ [07:55] Erklärung der Formel für Laplace-Entwicklungssatz
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Massenmittelpunkt (Schwerpunkt)

Massenmittelpunkt

Hier lernst Du, den Schwerpunkt (Massenmittelpunkt) eines ausgedehnten Körpers experimentell und rechnerisch zu berechnen.

Inhalt
  1. ⏲ [00:20] Grundlagen + Beispiele
  2. ⏲ [03:36] Massenmittelpunkt bestimmen
  3. ⏲ [06:29] Rechenbeispiel
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Divergenz

Divergenz

Hier lernst Du, was "Divergenz" angewendet auf ein Vektorfeld macht. Am Ende folgt kurze Betrachtung der Divergenz am Satz von Gauß.

Inhalt
  1. ⏲ [00:29] Was ist die Divergenz eines Vektorfeldes?
  2. ⏲ [03:10] Beispiel
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Gradient

Gradient

Hier lernst du, wie man Gradient berechnen kann. Außerdem, warum Gradient den größten Anstieg darstellt und, wie Richtungsableitung funktioniert.

Inhalt

Hier lernst du, wie man Gradient berechnen kann und was es überhaupt ist. Außerdem, warum Gradient den größten Anstieg darstellt und, wie Richtungsableitung funktioniert. Am Anfang werden kurz die Begriffe "Skalarfeld" und "Vektorfeld" erklärt und am Ende folgt ein kleines Beispiel.

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Lenz-Regel

Lenz-Regel

Hier lernst du, was Lenzsche Regel ist und wie man zum Beispiel Induktionsstrom-Richtung bestimmt, die durch Lenzsche Regel festgelegt ist.

Inhalt
  1. ⏲ [00:04] Was besagt die Lenz-Regel?
  2. ⏲ [1:34] Leiterschaukel
  3. ⏲ [5:00] Energieerhaltung
  4. ⏲ [6:00] Beispiele
  5. ⏲ [9:42] Anwendungen
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Drei-Finger-Regel

Drei-Finger-Regel

Mit der drei-Finger-Regel (auch UVW-Regel genannt) kannst Du beispielsweise mit der linken Hand die Richtung der Lorentzkraft bestimmen.

Inhalt
  1. ⏲ [00:15] Stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld
  2. ⏲ [04:41] Übungen zur Drei-Finger-Regel
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Foucault-Pendel

Foucault-Pendel

Hier lernst Du, wie Foucaultsches Pendel mit Corioliskraft erklärt und wie damit Erddrehung nachgewiesen werden kann.

Inhalt
  1. ⏲ [00:00] Kurze Geschichte der Erdrotation
  2. ⏲ [02:23] Erklärung des Foucaultschen Pendels
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Levi-Civita-Symbol und Kronecker-Delta

Levi-Civita-Tensor und Kronecker-Delta

Hier lernst Du das sogenannte Kronecker-Delta und Levi-Civita-Symbol (oder auch Epsilon-Tensor genannt), zwei Symbole aus der Indexrechnung.

Inhalt
  1. ⏲ [0:12] Kronecker-Delta
  2. ⏲ [3:27] Levi-Civita-Symbol
  3. ⏲ [5:25] Kreuzprodukt in Indexnotation
  4. ⏲ [6:18] Spatprodukt: Beweis der Identität