Ideensammlung:
Der nachfolgende Film wiederholt zunächst in einem Modell (Bergmodell - Skifahren) die Bedeutung der Stromstärke. Ab 2:15 Minuten wird auch der Begriff "Spannung" mit diesem Modell erklärt. Schau das Video mehrmals an, bis du das Berg-Modell zur Spannung nachvollziehen kannst.
Berg-Modell zur Spannung
Fülle den Lückentext aus und übertrage ihn in dein Heft
Vergleiche das Berg-Modell der Skifahrer mit der elektrischen Spannung:
Berg-Modell
Höhe des Berges
fahrende Skifahrer
Skilift
elektrische Spannung
Spannung fließende Elektronen
Kraftwert
Die Berg ist der Grund, warum sich die Skifahrer von A (Berg) nach B (Tal) bewegen. Ebenso ist die Spannung der Grund dafür, dass sich die Elektronen von A nach B bewegen.
Übung 1
Löse das Arbeitsblatt zum Bergmodell der Seite leifiphysik. Du kannst das AB ins Heft übertragen oder ausdrucken (Anhang im Modul Aufgaben).
Möchtest du noch etwas genauer in dieses Modell schauen? Dann geht es hier weiter:
Die elektrische Spannung
Fülle den Lückentext aus und übertrage ihn in dein Heft.
Die Spannung gibt an, wie stark die Elektronen angetrieben werden müssen, damit sie durch die Lampe fließen.
Formelzeichen für die Spannung: U (lat. urgere (drängen, drücken)
Einheit für die Spannung: V nach dem Physiker Alessandro Volta
Schaltzeichen für Spannungsmesser:
Klar soweit?
Wir messen die Stromstärke mit einem Strommesser, ein Amperemeter.
In der Schule verwenden wir digitale Multimeter.
Messung der Stromstärke
Um die Stromstärke in einem Stromkreis zu messen, musst du das Messgerät in den Stromkreis einbauen. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten: in Reihenschaltung oder in Parallelschaltung.
Alle Elektronen sollen durch das Messgerät fließen.
Wie muss das Messgerät in einen Stromkreis eingebaut werden?
Das Strommessgerät muss in Reihe in den Stromkreis eingebaut werden, damit alle Elektronen durch das Messgerät fließen.
Hinweise für die Durchführung der Experimente in der Schule:
Alle Elektronen sollen durch das Messgerät fließen. Baue daher den Strommesser in Reihe in den Stromkreis ein.
Unterbrich dazu den Stromkreis an einer Stelle und baue den Strommesser wie im Schaltplan (s.u.) ein.
Achte auf die Polung (richtige Buchse): Die positive Eingangsbuchse muss Verbindung zum Pluspol der Quelle (rot) haben, die negative Eingangsbuchse zum Minuspol (schwarz/blau).
Im Stromkreis muss sich immer eine Lampe oder ein anderer Verbraucher befinden, um das Messgerät vor Überlastung zu schützen!
Führe die nachfolgenden Experimente mithilfe der Simulation auf der Seite phet.cororado durch.
3.2 Spannung in der Reihenschaltung
Hefteintrag: Spannung in der Reihenschaltung
Schreibe das nachfolgenden Experiment in dein Heft. Notiere den Versuchsaufbau, zeichne den Schaltplan ab und schreibe deine Beobachtung in der Tabelle auf. Zum Schluss formuliere ein Ergebnis, die Tipps helfen dir. Achte auf eine vollständige und übersichtliche Darstellung.
Experiment/Simulation: Reihenschaltung
Baue einen Stromkreis mit zwei Lampen in Reihe auf.
Miss die Spannung, die vom Netzteil ausgeht und die Spannung an den einzelnen Lampen.
Schaltpläne: BILDER NOCH ÄNDERN!
Die Reihenschaltung müsste so aussehen:
Der Spannungsmesser wird so in Reihe geschaltet: BILD ÄNDERN
Ergebnis: Die Spannung der Batterie teilt sich in der Reihenschaltung auf die Lampen auf.
UQuelle = U1 + U2
Erklärung (mit dem Elektronenmodell): ....
Übung 3
Löse die Aufgaben aus dem Buch. Notiere deine Lösungen ausführlich und übersichtlich im Heft.
S. ...
3.2 Spannung in der Parallelschaltung
Hefteintrag: Spannung in der Parallelschaltung
Schreibe das nachfolgende Experiment in dein Heft. Notiere den Versuchsaufbau, zeichne den Schaltplan ab und schreibe deine Beobachtung in der Tabelle auf. Zum Schluss formuliere ein Ergebnis, die Tipps helfen dir. Achte auf eine vollständige und übersichtliche Darstellung.
Experiment/Simulation: Parallelschaltung
Baue einen Stromkreis mit zwei parallel geschalteten Lampen auf.
Miss die Spannung, die vom Netzteil ausgeht und die Spannung an den einzelnen Lampen.
Schaltpläne:
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