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Stromkreise, Felder, Wechselstrom und Leistung interaktiv begreifen
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Dioden-Kennlinie plus Einweg- und Brückengleichrichter: Eingangs-Sinus wird zu u_out am Lastwiderstand, Glättungskondensator zuschaltbar (Restwelligkeit sichtbar) — Kennlinie und Zeitverlauf nebeneinander.
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Dreiphasensystem L1/L2/L3 um 120° versetzt: drei rotierende Zeiger und Sinuskurven, Stern- vs. Dreieckschaltung per Pill-Toggle, Zusammenhang Leiter-/Strangspannung (√3-Faktor) und das rotierende Drehfeld.
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Punktladungen frei platzier- und ziehbar: Feldlinien, Äquipotentiallinien und Feldstärke-Heatmap live; eine ziehbare Probeladung zeigt den Coulomb-Kraftvektor, Cursor-Readout für E und Potential.
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Magnet wird durch eine Spule bewegt: induzierte Spannung U_ind = −N·dΦ/dt live als Plot, Lenzsche Regel farbig; im zweiten Modus erzeugt eine rotierende Leiterschleife als Generator eine Sinusspannung.
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Netzwerk mit zwei Maschen: Knotenregel (ΣI = 0) an einem Knoten und Maschenregel (ΣU = 0) entlang einer Masche farbig visualisiert; Bauteilwerte per Slider, das Gleichungssystem wird gelöst, Zweigströme und Potentiale live.
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Plattenkondensator mit sichtbarem Ladungsaufbau plus RC-Schaltung: Lade-/Entladekurve U_C(t) = U(1−e^(−t/RC)) und I(t) live animiert, Zeitkonstante τ = RC markiert; Slider für R, C und U.
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Stromdurchflossener Leiter mit ringförmigem B-Feld (Rechte-Faust-Regel) in 3D und eine bewegte Ladung auf Kreisbahn durch die Lorentzkraft F = q·v×B — Vektoren v, B, F farbig, Slider für I, B und v.
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Interaktiver Gleichstromkreis mit Spannungsquelle, Widerstand, Amperemeter und Voltmeter: U und R per Slider, I = U/R live als fließende Ladungsträger; daneben die U-I-Kennlinie als Ursprungsgerade mit Steigung 1/R und wanderndem Arbeitspunkt.
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Pill-Toggle Reihe vs. Parallel mit bis zu drei Widerständen: Ersatzwiderstand (R = ΣR bzw. 1/R = Σ1/R), Strom- bzw. Spannungsaufteilung live im Schaltbild mit fließenden Ladungsträgern und Aufteilungstabelle.
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RLC-Reihenschwingkreis: Frequenzgang |Z|(ω) und Strom I(ω) mit Resonanz bei ω₀ = 1/√(LC); Resonanzkurve mit Güte Q und Bandbreite, ziehbarer Frequenz-Marker zeigt Z, I und φ am Punkt.
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Unbelasteter und belasteter Spannungsteiler: U_out = U·R2/(R1+R2), Schleifer ziehbar, Lastwiderstand zuschaltbar (zeigt den Einbruch unter Last) — mit Kennlinie U_out über Schleiferposition.
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Eisenkern mit Primär- und Sekundärwicklung und animiertem Magnetfluss in 3D: Übersetzungsverhältnis U₂/U₁ = N₂/N₁ = I₁/I₂; Windungszahlen und Primärspannung per Slider, hoch- und runtertransformieren sichtbar.
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Sinusspannung u(t) = û·sin(ωt+φ): Amplitude, Frequenz und Phase per Slider, rotierender Zeiger koppelt an die abrollende Sinuskurve; Effektivwert U_eff = û/√2, Periode T und Spitze-Spitze markiert.
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Leistungsdreieck mit Scheinleistung S = U·I, Wirkleistung P = U·I·cosφ und Blindleistung Q = U·I·sinφ; Phasenwinkel per Slider, Kurven u(t), i(t), p(t) und Blindleistungskompensation per zuschaltbarem Kondensator.
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Komplexe Wechselstromrechnung der RLC-Reihenschaltung: Z = R + j(ωL − 1/ωC); die Spannungszeiger U_R, U_L, U_C addieren sich zur Gesamtspannung, Phasenwinkel φ und |Z| live, daneben u(t) und i(t) mit Phasenverschiebung.
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