*: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Schulphysikwiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
 
(309 dazwischenliegende Versionen des gleichen Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
 
__NOTOC__
 
__NOTOC__
−
==Leere Seite==
 
 
{|
 
{|
−
|height="900x"|
+
|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
 +
 
 
|}
 
|}
  
−
__NOTOC__
+
;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.
 +
 
 +
{|
 +
|
 +
{|class="wikitable" style="text-align: center"
 +
!style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Gegenstand
 +
 
 +
! 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 "|
 +
Scherenklinge
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Eisen (Stahl)
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Scherengriff
 +
 
 +
|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 "|
 +
Bleistiftmine
 +
 
 +
|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 "|
 +
 
 +
 
 +
|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 "|
 +
 
 +
 
 +
|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 "|
 +
 
 +
 
 +
|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 "|
 +
 
 +
 
 +
|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 "|
 +
 
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|}
 +
|
 +
[[Datei:Zeichnung Leitfähigkeit Stromkreis.jpg|400px]]
 +
|}
 +
 
 +
 
  
 +
;A3 Ein Schalter
 +
Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen?
  
−
=Praktikum: Der Hall-Effekt bei dem Halbleiter Germanium=
+
;A4 Schaltpläne
−
===Arbeitsauftrag===
+
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.
−
[[Datei:Hall-Effekt Germanium Unilab 091.603-4.jpg|thumb|300px|Die Messplatte mit dem Germanium-Halbleiter.]]
+
−
[[Datei:Zeichnung Hall-Effekt Aufbau.png|thumb|300px|Eine Skizze des Germaniumplättchens mit den Bezeichnungen.]]
+
−
:'''1)''' Im ersten theoretischen Teil des Praktikums geht es darum einige mathematische und physikalische Zusammenhänge zu klären.
+
−
:'''2)''' Im zweiten Teil sollen mit Hilfe des Hall-Effektes einige Eigenschaften von Germanium gemessen werden.
+
−
;1) Begründe mit Hilfe passender Formeln:
+
−
:Die Hallspannung ist groß, wenn:
+
−
:* die Stromstärke <math>I</math> groß ist,
+
−
:* die Dicke <math>d</math>  des Leiters gering ist,
+
−
:* die Geschwindigkeit <math>v</math>  der Ladungsträger hoch ist,
+
−
:* die Ladungsträgerdichte <math>\rho_N</math> gering ist
+
  
−
;2) Messen des Hall-Effektes
+
;A5 Kurzschlusschalter
−
:MATERIAL: Hall-Effekt-Messplatte, Festmagnet, Netzgerät, Stromstärkemessgerät, Spannungsmessgerät, Kabel.
+
Anna und Bernd haben zweimal den Schalter so eingebaut, dass das Lämpchen leuchtet, wenn der Schalter geöffnet ist.
−
:Zur quantitativen Untersuchung des Hall-Effektes benötigt man ein Magnetfeld einer bekannten Feldstärke <math>H</math> bzw. Flußdichte <math>B</math>. Messt daher zunächst die Flußdichte des Magneten mit Hilfe der Hall-Sonde. (VORSICHT mit den Neodym-Magneten, sie haften extrem stark an anderen Magneten! Quetschgefahr der Finger! Magnetstreifen werden gelöscht!)
+
*Baue die Schaltung auf und probiere den Schalter aus.
−
:Messt die Hallspannung für die fünf verschiedenen Stromstärken 10mA, 20mA, ... , 50mA.
+
*Schreibe auf, was du beobachtest.
 +
*Versuche zu erklären warum das Lämpchen dunkler wird, wenn man den Schalter schließt.
  
−
::'''a)''' Begründet mit einer Zeichnung und einem Text welches Vorzeichen die Ladungsträger im Germanium haben müssen. Vergleicht das mit einem Metall.
+
<gallery widths=200px heights=180px  perrow=2>
−
::'''b)''' Berechnet aus den fünf Messwerten die Hall-Konstante von Germanium,
+
Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 1.png|
−
::'''c)''' Berechnet aus den Messwerten die Ladungsträgerdichte von Germanium. Informiert euch über das molare Volumen von Germanium und berechnet so die Anzahl der Ladungsträger im Verhältnis zur Anzahl der Atomrümpfe.
+
Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 2.png|
−
::'''d)''' Berechnet die Geschwindigkeit der Ladungsträger im Germanium in Abhängigkeit von der Stromstärke.
+
</gallery>
−
==Links==
+
−
*[https://de.wikipedia.org/wiki/Silber Wikipedia: Silber]
+
−
*[https://de.wikipedia.org/wiki/Germanium Wikipedia: Germanium ]
+

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“