Elektrizitätslehre
Elektrostatik
Um die Animationen abzuspielen nicht auf den Schriftzug "Click to run" klicken sondern auf die Abbildung.
Bau Dir ein Atom.
Die Elektronen und die Protonen bezeichnet man als Ladungsträger eines Atoms. Elektronen sind negativ, Protonen sind positiv geladene Teilchen. Neutronen haben keine Ladung, sie dienen der Stabilisierung des Atomkerns.
In allen Körpern ist elektrische Ladung vorhanden. Bei nicht geladenen Körper ist die Menge positiver und negativer Ladungen gleich. Sie neutralisiert sich daher. Reibt man Körper aneinander, so kann der eine Körper vom anderen Körper einen Teil der Ladung abstreifen. Dadurch entsteht auf beiden Körpern ein Überschuss einer Ladungsart. Negativ geladene Körper haben einen Überschuss an negativer Ladung. Im positiv geladenen Körper besteht ein Mangel an negativer Ladung.
John Travoltage zeigt warum man an einer Türklinke gelegentlich mal einen gewischt bekommt.
Diese Animation erklärt wieso der elekrtisch geladene Luftballon an der Wand zu kleben scheint.
Reibt man beide Luftballons an dem Pullover, so haben beide einen Überschuss an negativen Ladungen. Das elektrische Kraftgesetz besagt: Körper die elektrisch geladen sind, üben Kräfte aufeinander aus. Körper mit gleicher elektrischer Ladung stoßen sich ab. Körper mit entgegengesetzter Ladungen ziehen sich an.
Spannung
Weitere Hilfen findet ihr unter NAWI 6. Klasse Elektrizitätslehre
Multimeter
Widerstand in einem Draht
Mit dieser Animationen (start durch click auf die Abbildungen) könnt ihr den Versuch aus dem Unterricht nachvollziehen. Ihr müsst das Multimeter und die Spannungsquelle einschalten bevor ihr
messen könnt. Die Länge des Drahtes und das Material ist wählbar.
Widerstand in einem Gerät
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Q: phet.colorado.edu
Wie funktioniert ein Widerstand? Was passiert wenn die Spannung erhöht wir und mehr Elektronen durch den Widerstand fließen?
Der Widerstand R eines Drahtes ist abhängig von dem Material aus dem er hergestellt ist (rho: Dichte), der Länge der Drahtes (L) und dem Durchmesser bzw. der Fläche A des Drahtes.
Ohmsches Gesetz
In dieser Animation wird die Abhängigkeit der einzelnen Messgrößen Spannung, Stromstärke und Widerstand voneinander dargestellt. (Das große V in der Gleichung ist leider nicht richtig, da es sich dabei um die Einheit der Spannung handelt. Es sollte durch das Formelzeichen U für Spannung ersetzt werden).
Übungen:
Uschi misst in einem Schülerversuch mit dem Multimeter die Werte für I in einem einfachen Stromkreis mit einem Gerät. Das Gerät hat einen Widerstand von R=250 Ω. Da die Anzeige von dem
Spannungsmessgerät defekt ist, Uschi den Versuchsaufbau aber nicht umbauen möchte errechnet sie die in dem Versuch angelegte Spannung U.
Vervollständige die Tabelle.
|
I (A) |
R (Ω) | U (V) |
| 0,5 | 250 |
|
| 1,2 | 250 |
|
| 1,5 | 250 |
Durch eine Glühlampe fließt bei einer Spannung von 6 V ein Strom von 150 mA. Wie groß ist der Widerstand der Glühlampe? Bei einer Spannung von 2 V fließt ein Strom von 70 mA. Wie groß ist der Widerstand jetzt?
Etwas schwieriger:
Die Betriebsspannung einer roten LED beträgt 1,6V. Zwischen LED und Batterie (U=9V) muss ein Vorwiderstand geschaltet werden. Die LED soll mit 15mA betrieben werden. Welchen Widerstand musst Du in die Schaltung einbauen?
Stromstärke in Parallelschaltungen
Spannung in Reihenschaltungen
In den Animationen (start durch click auf die Abbildungen) könnt ihr die Versuche aus dem Unterricht nachvollziehen. Ihr müsst die Multimeter und die Spannungsquelle einschalten bevor ihr messen könnt. Die Widerstände lassen sich ändern indem ihr auf die Widerstandauswahl clickt und die Widerstände durch ziehen in die richitge Position bringt.
Die Stromstärke in der Reihen und Parallelschaltung : Physikbuch S. 282/283
Die Spannung in der Reihen- und Parallelschaltung: Physikbuch S. 284/285