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==Leere Seite==
 
 
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==Praktikum: Ein elektrischer Stromkreis==
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;Material für alle Aufgaben:
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*1 Flachbatterie 4,5V
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*1 Lämpchen
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*1 Fassung
 +
*1 Schalter
 +
*4 Kabel mit Krokoklemmen
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<math>\qquad \qquad</math>
  
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|}
+
|style="vertical-align:top;"|
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__NOTOC__
+
;A1 Ein Glühlämpchen
−
===Versuch: Kichererbsentransport===
+
Bringe jeweils das Lämpchen zum Leuchten.
−
;Aufbau
+
<br>Zeichne für a) – c) jeweils deinen (funktionierenden) Aufbau ins Heft.
−
In einer Kiste auf einer Seite des Raumes befinden sich Erbsen. (Man kann auch Streichhölzer nehmen.) Die Erbsen sollen in eine noch leere Kiste auf der anderen Seite transportiert werden. Aber jede Person darf nur zwei Erbsen nehmen!
+
  
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Wir arbeiten zusammen und schauen, wie schnell wir die Erbsen transportieren können:
+
Das Material, das Du verwenden darfst:
  
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[[Datei:Energiestromstärke Leistung Versuch Erbsenstromstärke.png|512px]]
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:'''a)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen
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:'''b)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel
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:'''c)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel, 1 Lampen-Fassung
  
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;Messwerte und Auswertung
+
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In diese leere Tabelle schreiben wir unsere Ergebnisse. Ob wir uns bei den Erbsen verzählt haben, kann man leicht überprüfen. Die Personenanzahl multipliziert mit der Erbsenbeladung muss die Erbsenanzahl ergeben!
+
  
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Die Stromstärken berechnen sich als Personen pro Zeit und als Erbsen pro Zeit:
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;A2 Leitfähigkeit
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Baue die abgebildete Schaltung auf, mit der du überprüfen kannst, ob andere Gegenstände den elektrischen Strom leiten.
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:a) Erkläre wie die Schaltung die Leitfähigkeit nachweist.
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:b) Untersuche die Gegenstände aus der Tabelle und weitere 5 Stück.
  
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{|class="wikitable" style="text-align: center"
 
{|class="wikitable" style="text-align: center"
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+
!style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
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Erbsen-<br>beladung
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Gegenstand
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Zeit-<br>spanne
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! style="border-style: solid; border-width: 4px;"|
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Material
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Personen-<br>anzahl
+
 
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Erbsen-<br>anzahl
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Leitet den Strom <br>(Ja | Nein)
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Personen-<br>stromstärke
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Erbsen-<br>stromstärke
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Scherenklinge
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 +
Eisen (Stahl)
 +
 
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<math>2\,\rm \frac{E}{P}</math>
 
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
 
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+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
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.
+
Scherengriff
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
 
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
Kunststoff
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+
 
 
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+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
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+
Bleistiftmine
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
 
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
Graphit
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
 
 
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
 
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
 
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|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
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 +
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
 
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.
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
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|}
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Man bemerkt, dass man die Erbsenstromstärke auch mit Hilfe der Personenstromstärke ausrechnen kann. Dazu muss man nur die Personenstromstärke mit der Beladung multiplizieren!
 
  
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==Vergleich des Erbsentransports mit dem elektrischen Energietransport==
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
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Mit Hilfe des Erbsentransportes können wir erklären, warum die Lampen so unterschiedlich hell leuchten. Dazu vergleichen wir den Erbsentransport durch Personen mit dem Energietransport durch die elektrische Ladung:
+
  
−
*Die im Kreis laufenden Personen entsprechen der im Kreis fließenden Ladung: <math> \text{1 Person } \widehat{=} \text{ 1 Coulomb}</math>
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
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*Die transportierten Erbsen entsprechen der transportierten Energie: <math> \text{1 Erbse } \widehat{=} \text{ 1 Joule}</math>
+
−
*Die Erbsenbeladung entspricht dem elektrischen Potential: <math> \text{1 Erbse pro Person } \widehat{=} \text{ 1 Joule pro Coulomb} = \text{1 Volt}</math>
+
  
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Jetzt können wir die entsprechende Tabelle aufstellen. Weil wir die Zeitdauer nicht kennen, die Lampen können ja eine Sekunde oder eine Stunde lang angeschaltet sein, können wir uns eine wählen.
 
  
−
Wählt man als Zeitdauer eine Sekunde, ist es einfach die geflossene Ladungsmenge zu bestimmen, denn bei einer Stromstärke von 0,25 Ampère fließen ja gerade 0,25 Coulomb pro Sekunde!
+
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In zwei Sekunden fließen daher 0,5 Coulomb usw.
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
  
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Die transportierte Energiemenge ergibt sich aus der geflossenen Ladung mal dem Beladungsmaß.
 
  
−
Die Energiestromstärke kann man jetzt entweder als Energie pro Zeit berechnen oder als Ladungsstromstärke mal Beladungsmaß.
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
  
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{|class="wikitable" style="text-align: center"
 
−
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Energie-<br>beladung
 
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
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Zeit-<br>spanne
 
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
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Ladungs-<br>menge
 
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
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Energie-<br>menge
 
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
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(Ladungs-)<br>Stromstärke
 
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
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Energie-<br>stromstärke<br>(Leistung)
 
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<math>12\,\rm V = 12\,\rm \frac{J}{C}</math>
 
 
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
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|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
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|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
 
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
 
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<math>0{,}25\,\rm A=0{,}25\,\rm \frac{C}{s}</math>
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
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<math>230\,\rm V = 230\,\rm \frac{J}{C}</math>
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<math>0{,}25\,\rm A=0{,}25\,\rm \frac{C}{s}</math>
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[[Datei:Zeichnung Leitfähigkeit Stromkreis.jpg|400px]]
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;A3 Ein Schalter
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Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen?
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;A4 Schaltpläne
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Lies den Infotext „Zeichnen eines Schaltplans“ durch oder schaue auf [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfache-stromkreise/grundwissen/vom-stromkreis-zum-schaltplan dieser Seite] nach und zeichne nach diesen Regeln einen Schaltplan zu A3.
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;A5 Kurzschlusschalter
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Anna und Bernd haben zweimal den Schalter so eingebaut, dass das Lämpchen leuchtet, wenn der Schalter geöffnet ist.
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*Baue die Schaltung auf und probiere den Schalter aus.
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*Schreibe auf, was du beobachtest.
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*Versuche zu erklären warum das Lämpchen dunkler wird, wenn man den Schalter schließt.
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<gallery widths=200px heights=180px  perrow=2>
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Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 1.png|
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Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 2.png|
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</gallery>

Aktuelle Version vom 30. April 2026, 09:15 Uhr

Praktikum: Ein elektrischer Stromkreis

Material für alle Aufgaben
  • 1 Flachbatterie 4,5V
  • 1 Lämpchen
  • 1 Fassung
  • 1 Schalter
  • 4 Kabel mit Krokoklemmen

[math]\qquad \qquad[/math]

A1 Ein Glühlämpchen

Bringe jeweils das Lämpchen zum Leuchten.
Zeichne für a) – c) jeweils deinen (funktionierenden) Aufbau ins Heft.

Das Material, das Du verwenden darfst:

a) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen
b) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel
c) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel, 1 Lampen-Fassung
A2 Leitfähigkeit

Baue die abgebildete Schaltung auf, mit der du überprüfen kannst, ob andere Gegenstände den elektrischen Strom leiten.

a) Erkläre wie die Schaltung die Leitfähigkeit nachweist.
b) Untersuche die Gegenstände aus der Tabelle und weitere 5 Stück.

Gegenstand

Material

Leitet den Strom
(Ja | Nein)

Scherenklinge

Eisen (Stahl)

Scherengriff

Kunststoff

Bleistiftmine

Graphit










Zeichnung Leitfähigkeit Stromkreis.jpg


A3 Ein Schalter

Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen?

A4 Schaltpläne

Lies den Infotext „Zeichnen eines Schaltplans“ durch oder schaue auf dieser Seite nach und zeichne nach diesen Regeln einen Schaltplan zu A3.

A5 Kurzschlusschalter

Anna und Bernd haben zweimal den Schalter so eingebaut, dass das Lämpchen leuchtet, wenn der Schalter geöffnet ist.

  • Baue die Schaltung auf und probiere den Schalter aus.
  • Schreibe auf, was du beobachtest.
  • Versuche zu erklären warum das Lämpchen dunkler wird, wenn man den Schalter schließt.
  • Schaltplan Kurzschlussschalter 1.png
  • Schaltplan Kurzschlussschalter 2.png
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