Spannung und Stromstärke
Inhalt
Spannung
Grundlegendes zur Spannung
Die elektrische Spannung wird in Volt (V) angegeben. Das Messgerät heißt Voltmeter.
Für die elektrische Spannung wird das Symbol U verwendet.
Man schreibt z. B.: U = 4,5 V
Schaltsymbol für Voltmeter:
Erklärung
Die elektrische Spannung lässt sich mit dem Höhenunterschied h zwischen Wasserbehälter und Turbine vergleichen. Je größer der Höhenunterschied ist, desto größer ist der Druck auf die Turbine. Je größer die elektrische Spannung ist, desto heller leuchtet eine Glühlampe.
Ein Voltmeter wird immer parallel geschaltet. Das bedeutet, dass die Verbindungen zum Stromkreis vor und hinter dem Bauteil sind.
Messung einer Spannung
Miss in einem Stromkreis mit einem Glühlämpchen die Spannung an dem Lämpchen.
Volt-Angaben auf Energiequellen und Elektrogeräten
Auf der Energiequelle wird angegeben, wie viel Volt sie liefert.
Auf dem Elektrogerät wird angegeben, wie viel Volt es zum Betrieb benötigt.
Serienschaltung
Miss an der ersten Glühlampe die Spannung (zwischen den Punkten A und B), dann an der zweiten Glühlampe (zwischen den Punkten C und D).
Vergleiche die Ergebnisse:
Spannung einer Batterie
Wenn du den Messbereich wählen musst, stelle 10 V– ein.
Energiequellen mit mehr als 24 Volt dürfen nicht für Experimente verwendet werden. Sie sind lebensgefährlich! Die Steckdose liefert 230 V. Experimente mit elektrischem Strom dürfen nur mit Batterien oder geeigneten Netzgeräten durchgeführt werden.
Stromstärke
Grundlegendes zur Stromstärke
Die Stromstärke wird in Ampere (A) angegeben. Das Messgerät heißt Amperemeter.
Für die Stromstärke wird das Symbol I verwendet. Man schreibt z. B.: I = 0,3 A
Da 1 Ampere eine sehr große Stromstärke ist, wird vielfach die kleinere Einheit Milliampere (mA) verwendet: 1 mA = 1/1 000 A
Schaltzeichen für Amperemeter:
Erklärung
Der elektrische Strom lässt sich mit der Menge an Wasser vergleichen, die pro Zeiteinheit durch eine Leitung fließt. Je größer der Strom ist, desto mehr Elektronen fließen durch den Leiter.
Ein Amperemeter wird immer in den Stromkreis geschaltet. Dies nennt man in Serie schalten. Auf dem Messgerät muss die Einstellung für Strommessung gewählt werden.
Wenn man den Messbereich einstellen muss, beginnt man mit einem möglichst großen Bereich und schaltet dann erst auf einen kleineren Messbereich um.
Vorsicht! Ein Amperemeter hat einen sehr niedrigen Widerstand und verursacht einen Kurzschluss, wenn es parallel zum Stromkreis geschaltet wird.
Messung einer Stromstärke
Miss in einem Stromkreis mit einem Glühlämpchen die Stromstärke an mehreren Stellen.
Vergleiche die Ergebnisse und formuliere einen Satz dazu.
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Schalte zwei Glühlämpchen in Serie.
Miss die Stromstärke und vergleiche mit den Ergebnissen des vorherigen Experiments.
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Informiere dich darüber, nach wem die Einheit für die Stromstärke benannt ist.
Recherchiere im Internet!
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Training
Gib jeweils an, für welche der drei Lampen die dargestellte Spannungsquelle geeignet ist.
Markiere die richtige Antwort.
Wie heißt das Anzeigegerät für die elektrische Stromstärke?
Wie heißt die Einheit der elektrischen Stromstärke?
Wie heißt die Einheit der Spannung?
Wie nennt man einen Ladungsunterschied?
Setze die folgenden Begriffe an der richtigen Stelle in das Kreuzworträtsel ein.
Gib an, welchen Messbereich auf dem Voltmeter du zur Messung wählen musst.
Nimm an, du hast ein Voltmeter mit folgenden Messbereichen:
200 mV, 2 V, 20 V, 200 V
Spannungsmessung an einer 1,5-V-Batterie:
Spannungsmessung an einer Autobatterie:
Spannungsmessung an einer Kupfer-Zink-Zelle:
Gib an, in welchen der vier Schaltungen die Messgeräte richtig und in welchen sie falsch geschaltet sind.
Begründung:
Begründung:
Begründung:
Begründung:
Zeichne einen Schaltplan für einen Stromkreis mit einer Batterie und einer Glühlampe.
Zeichne ein geeignetes Messgerät dazu, um die Spannung an der Glühlampe zu messen.
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Du möchtest die Stromstärke in der Schaltung der vorhergehenden Aufgabe messen.
Zeichne das geeignete Messgerät dazu.
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Merke
Spannung und Stromstärke sind elektrische Grundgrößen. Die Einheit der Spannung ist das Volt. Die Einheit der Stromstärke ist das Ampere.
Voltmeter werden parallel zum Stromkreis, Amperemeter in Serie in den Stromkreis geschaltet.