Elektrischer Stromkreis – Stromstärke, Spannung, Widerstand
Ein Messgerät im Stromkreis zeigt 4,5 V an. Welche Größe hat es gemessen?
Erklärung: Volt (V) ist die Einheit der Spannung U — dem Antrieb des Stroms. Die Stromstärke wird in Ampere gemessen, der Widerstand in Ohm.
Ein Messgerät im Stromkreis zeigt 0,3 A an. Welche Größe hat es gemessen?
Erklärung: Ampere (A) ist die Einheit der Stromstärke I — sie gibt an, wie viel Ladung pro Sekunde fließt. Die Spannung wird in Volt gemessen, der Widerstand in Ohm.
Die Einheit der elektrischen Stromstärke ist ___.
Erklärung: Die Stromstärke I wird in Ampere (A) gemessen. Ein Ampere entspricht einem Coulomb Ladung pro Sekunde.
Die Einheit der elektrischen Spannung ist ___.
Erklärung: Die Spannung U wird in Volt (V) gemessen. Die Spannung ist der Antrieb für den elektrischen Strom.
Die Einheit des elektrischen Widerstands ist ___.
Erklärung: Der Widerstand R wird in Ohm (Ω) gemessen. Er gibt an, wie stark ein Bauteil den Stromfluss behindert.
Lampe und Drähte sind zu einem geschlossenen Kreis verbunden — aber ohne Batterie. Die Lampe leuchtet trotzdem, weil der Strom schon in den Drähten steckt.
Erklärung: Ohne Spannungsquelle fließt kein Strom — die Spannung ist der Antrieb für den Strom. In den Drähten „lagert" kein Strom, der von selbst fließen könnte.
Lena will die Spannung an der Lampe in ihrem Stromkreis messen. Wie schließt sie das Voltmeter an?
Erklärung: Ein Voltmeter wird immer parallel zu dem Bauteil geschaltet, dessen Spannung man messen will — hier also parallel zur Lampe.
Ben will die Stromstärke durch seinen Motor messen und klemmt das Amperemeter parallel zum Motor an. So angeschlossen misst er richtig.
Erklärung: Ein Amperemeter wird in Reihe geschaltet, damit der gesamte Strom durch das Messgerät fließt. Parallel wird nur das Voltmeter angeschlossen.
In welchem Aufbau entsteht ein Kurzschluss?
Erklärung: Ein Kurzschluss ist eine fast widerstandslose Verbindung der Pole: Der Draht ohne Lampe lässt einen sehr großen Strom fließen — gefährlich! Ein offener Kreis ist dagegen eine Unterbrechung, und zwei Lampen in Reihe erhöhen den Widerstand sogar.
Welcher Gegenstand schließt die Lücke im Stromkreis so, dass die Lampe leuchtet?
Erklärung: Graphit leitet den Strom, obwohl es kein Metall ist — Leiter haben frei bewegliche Ladungsträger. Radiergummi und Kunststoff sind Isolatoren und lassen praktisch keinen Strom fließen.
In einer batteriebetriebenen Taschenlampe wechselt der Strom viele Male pro Sekunde seine Richtung.
Erklärung: Eine Batterie liefert Gleichstrom (DC) — die Ladungsträger fließen immer in dieselbe Richtung. Nur Wechselstrom (AC), z. B. aus der Steckdose, wechselt periodisch die Richtung.
Welche Frequenz hat der Wechselstrom aus der Steckdose in Deutschland?
Erklärung: In Deutschland (und ganz Europa) hat der Wechselstrom eine Frequenz von 50 Hz. Das bedeutet, die Stromrichtung wechselt 50-mal pro Sekunde.
Im Wassermodell des Stromkreises: Welcher Teil übernimmt die Rolle der Batterie?
Erklärung: Die Pumpe erzeugt den Druckunterschied und entspricht der Spannungsquelle. Das enge Rohrstück entspricht dem Widerstand, der Wasserfluss der Stromstärke, der Wasserdruck der Spannung.
Im Schaltbild wird eine Batterie durch zwei Striche dargestellt: ein langer dünner Strich für den ___-Pol und ein kurzer dicker Strich für den Minuspol.
Erklärung: In Schaltbildern wird der Pluspol einer Batterie als langer dünner Strich und der Minuspol als kurzer dicker Strich dargestellt.
Ein Schraubenschlüssel fällt in der Werkstatt quer über die beiden Pole einer Autobatterie. Obwohl keine Lampe und kein Gerät angeschlossen ist, fließt ein sehr großer Strom.
Erklärung: Sobald der Kreis geschlossen ist und eine Spannungsquelle vorhanden ist, fließt Strom — ganz ohne eingebauten Widerstand sogar ein sehr großer. Genau darum sind solche Kurzschlüsse gefährlich, der Schlüssel kann glühend heiß werden.
Welche Situation ist lebensgefährlich?
Erklärung: Bei 230 V kann ein Strom durch den Körper fließen — schon ca. 50 mA können Herzkammerflimmern auslösen. Die 4,5-V-Batterie treibt durch die trockene Haut nur einen winzigen, harmlosen Strom, und der Kunststoffgriff isoliert.
Welche Beobachtung kann das einfache Wassermodell NICHT anschaulich erklären?
Erklärung: Die Erwärmung von Leitern hat im Wassermodell kein anschauliches Gegenstück. Die anderen Beobachtungen bildet es gut ab: mehr Engstellen bremsen den Fluss, und ein unterbrochenes Rohr stoppt die Strömung im ganzen Kreislauf. Modelle haben immer Grenzen.
Die festgelegte technische Stromrichtung zeigt vom ___-Pol zum Minuspol der Spannungsquelle.
Erklärung: Die technische Stromrichtung verläuft per Definition vom Pluspol zum Minuspol im äußeren Stromkreis. Die tatsächliche Elektronenbewegung geht in die entgegengesetzte Richtung.
Für welche Einheit steht das Zeichen Ω?
Antwort:
Ohm
Erklärung: Ω ist der griechische Großbuchstabe Omega — das Einheitenzeichen des elektrischen Widerstands, benannt nach Georg Simon Ohm.
Für welche Einheit steht das Zeichen A?
Antwort:
Ampere
Erklärung: A steht für Ampere, die Einheit der Stromstärke (nach André-Marie Ampère).
Mit welchem Messgerät misst man die Stromstärke?
Antwort:
Amperemeter
Erklärung: Das Amperemeter wird in den Stromkreis eingebaut (in Reihe), damit derselbe Strom hindurchfließt wie durch das Bauteil.
Am selben Widerstand wird die Spannung verdoppelt. Was passiert mit der Stromstärke?
Antwort:
Sie verdoppelt sich.
Erklärung: Bei festem Widerstand sind Stromstärke und Spannung proportional (I = U / R) — der Kern des Ohmschen Gesetzes.
Welches Formelzeichen hat die Spannung?
Antwort:
U
Welche Größe hat das Formelzeichen U?
Antwort:
die Spannung
Welches Formelzeichen hat die Stromstärke?
Antwort:
I
Welche Größe hat das Formelzeichen I?
Antwort:
die Stromstärke
Welches Formelzeichen hat der Widerstand?
Antwort:
R
Welche Größe hat das Formelzeichen R?
Antwort:
der Widerstand
Welches Formelzeichen hat die Ladung?
Antwort:
Q
Welche Größe hat das Formelzeichen Q?
Antwort:
die Ladung
In welcher Einheit misst man die Spannung?
Antwort:
Volt
Welche Größe misst man in Volt?
Antwort:
die Spannung
In welcher Einheit misst man die Stromstärke?
Antwort:
Ampere
Welche Größe misst man in Ampere?
Antwort:
die Stromstärke
In welcher Einheit misst man der Widerstand?
Antwort:
Ohm
Welche Größe misst man in Ohm?
Antwort:
der Widerstand
In welcher Einheit misst man die Ladung?
Antwort:
Coulomb
Welche Größe misst man in Coulomb?
Antwort:
die Ladung