Einfacher Stromkreis – Stromstärke und Spannung messen
NaturwissenschaftenElektrizität und MagnetismusAlter 13–14Virtuelles Labor
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Als Nächstes in Elektrizität und Magnetismus
Ein Stromkreis mit Batterie, Schalter, Glühlampen, einem in Reihe geschalteten Strommesser und einem parallel zu einer Lampe geschalteten Spannungsmesser. Betätigen Sie den Schalter, um den Stromkreis zu öffnen oder zu schließen: Elektronen fließen durch die Leitungen, die Lampen leuchten je nach Leistung, und Strom- und Spannungsmesser zeigen Messwerte; ändern Sie die Zahl der Zellen, die Zahl der Lampen und die Schaltung (Reihe/parallel), um I und U zu vergleichen. Nebenszene: Reiben Sie ein Kunststofflineal an einem Tuch und halten Sie es an Papierschnipsel, um Reibungselektrizität zu beobachten.
Lektion: Einfache Stromkreise; Stromstärke und Spannung; elektrische Aufladung durch Reibung
Was sie zeigt
In einem geschlossenen Stromkreis fließt Ladung von der Batterie durch die Lampen und wieder zurück; öffnet man den Schalter, ist der Kreis unterbrochen und der Strom hört überall auf. Das Amperemeter wird in Reihe geschaltet, um die Stromstärke I zu messen, das Voltmeter parallel, um die Spannung U an einer Lampe zu messen. In diesem Modell liefert jede Zelle 1,5 V, und jede Lampe hat einen festen Widerstand von etwa 8 Ω. In Reihe teilen sich die Lampen die Batteriespannung, daher sinken Stromstärke und Helligkeit mit jeder weiteren Lampe; parallel erhält jede Lampe die volle Spannung, und die Gesamtstromstärke steigt. Eine zweite Szene zeigt die Aufladung durch Reibung.
So funktioniert es
Beginnen Sie in der Szene Stromkreis, I und U messen und lesen Sie beide Messgeräte mit einer Lampe ab. Fügen Sie Lampen hinzu, klicken Sie auf Schaltung ändern, um zwischen Reihen- und Parallelschaltung zu wechseln, und vergleichen Sie Messwerte und Helligkeit. Erhöhen Sie die Anzahl der Zellen, bis eine Lampe als zu hell markiert wird (Nennspannung 2,5 V überschritten). Mit Schalter öffnen/schließen sinkt die Stromstärke auf null. Reiben Sie in der Reibungsszene das Lineal am Tuch, halten Sie es an die Papierschnipsel und klicken Sie dann auf Entladen.
Einstellbare Parameter
- Anzahl der Zellen (je 1,5 V) 1–4
- Anzahl der Lampen (Nennwerte 2,5 V – 0,3 A) 1–3
- Schaltung der Lampen Reihenschaltung, Parallelschaltung
- Schalter zu Beginn geschlossen
- Szene Stromkreis, I und U messen, Aufladung durch Reibung
Fragen zum Erkunden
- Warum leuchten drei in Reihe an zwei Zellen geschaltete Lampen schwächer als eine einzelne Lampe?
- Was zeigt das Amperemeter bei geöffnetem Schalter an, und warum?
- Wie ändern sich die Stromstärke im Hauptkreis und die Spannung an jeder Lampe, wenn Sie Lampen parallel hinzufügen?
