Elektrischer Strom - Reihen- und Parallelschaltung, Physikübungen

Stromstärken, Spannungen und Widerstände in der Reihen- und Parallelschaltung berechnen. - Lehrplan - 34 Aufgaben in 7 Levels

Hilfe
  • Hilfe speziell zu dieser Aufgabe
    Der Stromkreis ist unterbrochen durch den offenen Schalter.
  • Kein geschlossener Stromkreis bedeutet kein Stromfluss.
  • Beispiel
    Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe:
  • Hilfe zum Thema
    Modell des elektrischen Stromkreises:
    das Wasserstromkreismodell

    Wasserstromkreis Elektrischer Stromkreis
    Wasserrohre Draht
    Ventil Schalter
    Wasserrad Lampe
    Durchflusszähler Stromstärkemessgerät
    Pumpe Elektrizitätsquelle
    Wasserteilchen Elektronen
    Wasserstromstärke:
    Wassermenge pro Zeiteinheit    		 Elektrische Stromstärke:
    Ladungsmenge pro Zeiteinheit
  • Weitere Hilfethemen

Aufgabe

Aufgabe 1 von 10 in Level 1
  • Gib an, welche Lampen leuchten.
    • graphik

    keine leuchtet
    \(L_1\) leuchtet
    \(L_2\) leuchtet
    beide leuchten
Beispiel
Beispiel-Aufgabe
Hilfe
Hilfe
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    Du hast noch keinen eigenen Lösungsversuch gestartet. Sobald du auf »Lösung anzeigen« klickst, gilt die Aufgabe als nicht gelöst und die Bewertung deiner Leistung für diesen Level verschlechtert sich. Tipp: Schau dir vor dem Anzeigen der Lösung die Beispiel-Aufgabe zu diesem Aufgabentyp an.
Stoff zum Thema
Modell des elektrischen Stromkreises:
das Wasserstromkreismodell

Wasserstromkreis Elektrischer Stromkreis
Wasserrohre Draht
Ventil Schalter
Wasserrad Lampe
Durchflusszähler Stromstärkemessgerät
Pumpe Elektrizitätsquelle
Wasserteilchen Elektronen
Wasserstromstärke:
Wassermenge pro Zeiteinheit		 Elektrische Stromstärke:
Ladungsmenge pro Zeiteinheit
Beispiel
Gib an, welche Lampen leuchten.
graphik

▇ keine leuchtet
▇ \(L_1\) leuchtet
▇ \(L_2\) leuchtet
▇ beide leuchten

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 Lampen wurden an eine leere Batterie angeschlossen. Wähle die richtige(n) Aussage(n) aus.

graphik

▇ Bei voller Batterie würde die obere Lampe leuchten.
▇ Bei voller Batterie würde die untere Lampe leuchten.
▇ Die Lampen sind parallel geschalten.
▇ Die Lampen sind in Reihe geschalten.
▇ Der Stromkreis ist nicht geschlossen.

Reihenschaltung
Bauteile wie auf einer Schnur hintereinander aufgereiht sind in Reihe geschaltet.

  • Durch jedes Bauteil fließt die gleiche Stromstärke:
    \(I=I_1=I_2=\ldots\)
  • Bei jedem Bauteil fällt je nach Widerstand unterschiedlich Spannung ab. Addiert man alle Spannungen, erhält man die Gesamtspannung:
    \(U=U_1+U_2+\ldots\)

Parallelschaltung
Bauteile "nebeneinander" im verzweigten Stromkreis sind parallel geschaltet.

  • Bei jedem Bauteil fällt die gleiche Spannung ab:
    \(U=U_1=U_2=\ldots\)
  • Die Stromstärke, die durch ein Bauteil fließt, hängt von dessen Widerstand ab. Addiert man alle Stromstärken, erhält man die Gesamtstromstärke:
    \(I=I_1+I_2+\ldots\)

Beispiel 1
graphik
Vergleiche die Helligkeiten der baugleichen, intakten Glühlampen.
Beispiel 2
graphik
Nenndaten der Lampe: \(4,5~\mathrm{V}\) / \(0,5~\mathrm{A}\)
Batterie: \(6,0~\mathrm{V}\)
Bestimme den Widerstandswert des ohmschen Widerstands so, dass die Nenndaten der Lampe erreicht werden.
Beispiel 3
graphik
Gegeben:
\( \begin{aligned} I &= 0,10~\mathrm{A}\\ R_1 &= 1,0~\mathrm{\Omega}\\ R_2 &= 2,0~\mathrm{\Omega} \end{aligned} \)
Berechne alle fehlenden Werte. Runde auf die gültigen Ziffern.
Beispiel 4
graphik
Gegeben:
U
=
12
 
V
R
1
=
1,0
 
Ω
    
    
R
2
=
2,0
 
Ω
Berechne alle fehlenden Werte. Runde auf geltende Ziffern.

Experimente planen

  1. Ziel festlegen:
    Welche Frage(n) möchtest du beantworten? Was möchtest du untersuchen?
  2. Aufbau planen:
    Welche Materialen benötigst du? Wie musst du sie anordnen bzw. verwenden?
  3. Durchführung beschreiben:
    Wie läuft dein Experiment ab? Welche Größen wirst du wie messen?
Das sind zugleich die ersten drei Schritte des Versuchsprotokolls "ZABMA" (Ziel, Aufbau, Beschreibung, Messergebnisse, Auswertung).