Elektrischer Strom - Messen elektrischer Größen, Physikübungen

Richtiger Einbau und Umgang mit dem Multimeter, Schaltpläne, Versuchsprotokoll "ZABMA" - Gesamtaufgabenbestand (lehrplanunabhängig) - 23 Aufgaben in 5 Levels

Hilfe
  • Hilfe speziell zu dieser Aufgabe
    Alle Bauteile sind parallel zueinander geschalten.
  • Beispiel
    Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe:
  • Hilfe zum Thema

    Schaltungen aufbauen

    1. Lege alle Bauteile und Messgeräte sinnvoll aus.
    2. Starte mit dem einfachsten Weg vom Plus- zum Minuspol.
    3. Ergänze weitere (parallele) Zweige.
    4. Lass deine Schaltung von deiner Lehrkraft überprüfen.
    5. Baue die Elektrizitätsquelle ein.
  • Weitere Hilfethemen

Aufgabe

Aufgabe 1 von 5 in Level 5
  • Die Lernenden haben versucht, die Schaltung aufzubauen. Wähle aus, was an ihrer Schaltung alles falsch ist.

    • Schaltplan zum Aufbauen:
    graphik

    Schaltung (mit noch leerer Batterie):
    graphik

    Die Schaltung ist falsch, weil …
    … der Stromkreis nicht geschlossen ist.
    … die Lampen parallel geschalten sind.
    … die Lampen in Reihe geschalten sind.
    … das Multimeter die Spannung misst.
    … das Multimeter die Stromstärke misst.

  • keine Berechtigung
Beispiel
Beispiel-Aufgabe
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Stoff zum Thema

Stromstärkemessgerät
Mit einem Stromstärkemessgerät (z.B. Amperemeter oder Multimeter) misst man elektrische Stromstärken. Es misst die Stromstärke an einer Stelle im Stromkreis. Um zu messen, welche Stromstärke durch ein Bauteil fließt, muss man das Stromstärkemessgerät direkt vor oder nach dem Bauteil einbauen. Das Stromstärkemessgerät beeinflusst den Fluss der Elektronen fast nicht.

Spannungsmessgerät
Mit einem Spannungsmessgerät (z.B. Voltmeter oder Multimeter) misst man elektrische Spannungen. Es misst die Spannung zwischen zwei Punkten im Stromkreis. Um zu messen, welche Spannung an einem Bauteil abfällt, muss man das Spannungsmessgerät vor und nach dem Bauteil anschließen. Durch das Spannungsmessgerät selbst fließt dabei fast kein Strom.


Beispiel:
Richtig eingebaute bzw. angeschlossene Messgeräte:
Beispiel
Sieh dir folgende Stromkreise an, deren Bauelemente (Batterie, Amperemeter, Glühlampe) identisch sind:
graphik
graphik
Im unteren Stromkreis zeigt das Amperemeter …
… keinen Wert an.
… etwa den gleichen Wert wie oben an.
… einen höheren Wert als oben an.
… einen geringeren Wert als oben an.

Gliederung eines Versuchsprotokolls

  • (Z) Ziel des Versuchs
  • (A) Aufbau des Versuchs
  • (B) Beschreibung der Durchführung des Versuchs
  • (M) Ergebnisse der Messungen/Beobachtungen
  • (A) Auswertung des Versuchs

Stromstärke und Spannung bei Reihen- und Parallelschaltung

Stromstärke:
  • In einem unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke an jeder Stelle gleich groß.
  • An einem Verzweigungspunkt teilt sich der elektrische Strom auf: Die Summe der Teilstromstärken ergibt den Gesamtstrom (im unverzweigten Teil).
Spannung:
  • Die Spannung misst eine Potenzialdifferenz. Alle miteinander verbundenen Leiter sind auf dem selben Potenzial. Daher fällt an zwei parallel geschalteten "Verbrauchern" dieselbe Spannung an.
  • Sind zwei "Verbraucher" in Reihe geschaltet, so fällt an jedem eine Teilspannung ab, die in der Summe die Gesamtspannung der Spannungsquelle ergeben.
Beispiel
In folgender Schaltung (s. Bild) wird 
U
1
=
4 V
 und 
U
=
U
ges
=
12 V
 gemessen.
graphik
In folgender Schaltung (s. Bild) wird 
I
=
I
ges
=
0,4 A
 und 
I
2
=
150 mA
 gemessen.
graphik
Was zeigen die anderen Strom- und Spannungsmessgeräte an? 

Schaltungen aufbauen

  1. Lege alle Bauteile und Messgeräte sinnvoll aus.
  2. Starte mit dem einfachsten Weg vom Plus- zum Minuspol.
  3. Ergänze weitere (parallele) Zweige.
  4. Lass deine Schaltung von deiner Lehrkraft überprüfen.
  5. Baue die Elektrizitätsquelle ein.
Beispiel
Die Lernenden haben versucht, die Schaltung aufzubauen. Wähle aus, was an ihrer Schaltung alles falsch ist.

Schaltplan zum Aufbauen:
graphik

Schaltung (mit noch leerer Batterie):
graphik

Die Schaltung ist falsch, weil …
▇ … der Stromkreis nicht geschlossen ist.
▇ … es zu einem Kurzschluss käme.
▇ … kein Strom über die untere Lampe fließen würde.
▇ … kein Strom über die obere Lampe fließen würde.
▇ … das Multimeter die Spannung misst.