*: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Schulphysikwiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
(→‎Leere Seite)
 
(528 dazwischenliegende Versionen des gleichen Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
 
__NOTOC__
 
__NOTOC__
−
==Leere Seite==
 
 
{|
 
{|
−
|height="1200px"|
+
|height="1000px"|
 +
|}__NOTOC__
 +
==Praktikum: Ein elektrischer Stromkreis==
 +
{|
 +
|style="vertical-align:top;"|
 +
;Material für alle Aufgaben:
 +
*1 Flachbatterie 4,5V
 +
*1 Lämpchen
 +
*1 Fassung
 +
*1 Schalter
 +
*4 Kabel mit Krokoklemmen
 +
|style="vertical-align:top;"|
 +
<math>\qquad \qquad</math>
 +
 
 +
|style="vertical-align:top;"|
 +
;A1 Ein Glühlämpchen
 +
Bringe jeweils das Lämpchen zum Leuchten. 
 +
<br>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
  
 
|}
 
|}
  
−
==Energieverluste und Wirkungsgrad==
+
;A2 Leitfähigkeit
−
{|class="wikitable"
+
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.
−
Energieumlader<br/>(-wandler)
+
:b) Untersuche die Gegenstände aus der Tabelle und weitere 5 Stück.
−
!
+
 
−
Wirkungsgrad ca.
+
{|
−
!
+
−
Energieabgabe mit<br/>(Energieform)
+
−
|-
+
−
|  
+
−
Pflanze
+
 
|
 
|
−
35%
+
{|class="wikitable" style="text-align: center"
−
|
+
!style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
Holz, Körner,...
+
Gegenstand
−
<br/>(chemische Energie)
+
 
 +
! style="border-style: solid; border-width: 4px;"|
 +
Material
 +
 
 +
! style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Leitet den Strom <br>(Ja | Nein)
 +
 
 
|-
 
|-
−
|
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
Solarzelle
+
Scherenklinge
−
|
+
 
−
18%
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
−
|rowspan="5"|Elektrizität<br/>(elektrische Energie)
+
Eisen (Stahl)
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
|-
 
|-
−
|
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
Kernkraftwerk
+
Scherengriff
−
|
+
 
−
33%
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Kunststoff
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
|-
 
|-
−
|  
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
Kohlekraftwerk
+
Bleistiftmine
−
|
+
 
−
35%
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Graphit
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 
|-
 
|-
−
|  
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
Windkraftanlage
+
 
−
|
+
 
−
50%
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 
|-
 
|-
−
|  
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
Wasserkraftwerk
+
 
−
|
+
 
−
85%
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 
|-
 
|-
−
|
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
Generator
+
 
−
<br/>(Fahrrad-Nabendynamo)
+
 
−
|
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
−
85%
+
 
−
<br/>(60%)
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
−
|
+
 
−
Elektrizität<br/>(elektrische Energie)
+
 
 
|-
 
|-
−
|  
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
Lautsprecher
+
 
−
|
+
 
−
0,3%
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
−
|rowspan="5"|Bewegung<br/>(Bewegungsenergie)
+
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
 +
 
 +
 
 
|-
 
|-
−
|  
+
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
alter Dampfmotor
+
−
<br/>("Dampfmaschine")
+
−
|
+
−
5%
+
−
|-
+
−
|
+
−
Mensch
+
−
|
+
−
30%
+
−
|-
+
−
|
+
−
Benzinmotor
+
−
|
+
−
35%
+
−
|-
+
−
|
+
−
Elektromotor
+
−
|
+
−
95%
+
−
|-
+
−
|
+
−
Glühlampe
+
−
|
+
−
4%
+
−
|rowspan="4"|Licht<br/>(Lichtenergie)
+
−
|-
+
−
|
+
−
Energiesparlampe
+
−
|
+
−
16%
+
−
|-
+
−
|
+
−
LED
+
−
|
+
−
20%
+
−
|-
+
−
|
+
−
Glühwürmchen
+
−
|
+
−
90%
+
−
|-
+
−
|
+
−
Gasheizung
+
−
|
+
−
85%
+
−
|rowspan="2"|Wärme<br/>(Wärmeenergie)
+
−
|-
+
−
|
+
−
Elektroheizung
+
−
|
+
−
100%
+
−
|}
+
  
−
'''1)''' "Ein Automotor hat einen Wirkungsgrad von ca. <math>1/3 \approx 33 \%</math>."
 
−
:Was ist damit gemeint?
 
  
−
{|
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
−
|style="vertical-align:top;"|  
+
 
−
'''2)''' In diesem Energieflussdiagramm ist der Weg der Energie bei einem Kohlekraftwerk dargestellt.
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
−
:'''a)''' Mit welchem Energieträger geht die meiste Energie der Kohle "verloren"?
+
 
−
:'''b)''' Welchen Wirkungsgrad hat das Kohlekraftwerk ohne Energietransport zum Verbraucher und mit Transport zum Verbraucher?
+
|}
−
:'''c)''' Bei einem Kraftwerk mit "Kraft-Wärme-Kopplung" werden die umliegenden Gebäude durch die Wärme des Kraftwerks geheizt und mit warmem Wasser versorgt. Durch große Rohre wird diese "Fernwärme" bis in die Häuser geleitet. Kleinere Anlagen werden auch "Blockheizkraftwerk" genannt.
+
−
:Erkläre was der Vorteil der "Kraft-Wärme-Kopplung" gegenüber einem normalen Kraftwerk ist. Warum macht es einen Unterschied, ob es Sommer oder Winter ist?
+
 
|
 
|
−
[[Datei:Energieflussbild Kohlekraftwerk.png|369px]]
+
[[Datei:Zeichnung Leitfähigkeit Stromkreis.jpg|400px]]
 
|}
 
|}
−
'''3)''' Werden viele Energieumlader zu einer Kette geschaltet, so berechnet sich der Gesamt-Wirkungsgrad, indem man alle einzelnen Wirkungsgrade multipliziert.
 
−
<br/>Fährt ein Mensch Fahrrad, der vorher ein Brot gegessen hat, so soll die Energie mit der Bewegung abgegeben werden:
 
  
−
[[Datei:Energieumladerkette_Vegetarier.png|514px]]
 
−
:<math> 35\% \cdot 30\% = 0{,}35 \cdot 0{,}3 = 0{,}105 =10{,}5 \%</math>
 
−
Der Wirkungsgrad beträgt insgesamt ca. 10%. Das heißt ca. 10% der Energie aus dem Sonnenlicht ist in der Bewegung angekommen.
 
  
−
'''a)''' Berechne den Gesamt-Wirkungsgrad von:
 
−
#einer Glühlampe, die von einem Kohlekraftwerk betrieben wird.
 
−
#der Energieumladerkette der Dampfmaschine: Dampfmotor > Generator > Glühlampe.
 
  
−
'''b)''' Vergleiche den Wirkungsgrad von:
+
;A3 Ein Schalter
−
#einem Benzinauto mit einem Elektroauto, das den Akku mit einem Kohlekraftwerk lädt.
+
Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen?
−
#einer Gasheizung mit einer Elektroheizung, die von einem Kohlekraftwerk angetrieben wird.
+
 
 +
;A4 Schaltpläne
 +
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.
 +
 
 +
;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.
 +
 
 +
<gallery widths=200px heights=180px  perrow=2>
 +
Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 1.png|
 +
Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 2.png|
 +
</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
Von „http://schulphysikwiki.de/index.php?title=*&oldid=18386“