Der Stromkreis als System — Strom wird nicht verbraucht

The Circuit as a System — Current Is Not Consumed

Physik Klasse 8 14 Aufgaben
ElektrizitätStromkreisKerncurriculum

Im unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke überall gleich — die Lampe „verbraucht" keinen Strom, sondern wandelt elektrische Energie um. Das entkräftet die Verbrauchsvorstellung und die Zweizuflussvorstellung (Shipstone 1984; von Rhöneck & Völker 1984: drei von vier Lernenden halten Strom für teilweise verbraucht). Auch das sequenzielle Denken („erst hinter der Lampe ändert sich etwas") trägt nicht: Eine Änderung an einer Stelle wirkt sofort auf den ganzen Kreis. Die Batterie liefert Energie, nicht Strom. Dieses Systemverständnis trägt die spätere Arbeit mit I, U und R und die Regeln der Reihen- und Parallelschaltung.

Ermöglicht (2)

Die Momentanbilanz — das Netz speichert nichts
Klasse 9
›
Elektrischer Stromkreis – Stromstärke, Spannung, Widerstand
Klasse 8
›
Leicht
Multiple Choice #1 20s â–¶ Testen

In einem einfachen Stromkreis leuchtet eine Lampe. Wie verhält sich die Stromstärke hinter der Lampe zu der davor?

  • â—Ź Genauso groĂź
  • â—‹ Kleiner
  • â—‹ 0 A
Im unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke überall gleich — sie wird nicht verbraucht. Die Lampe wandelt elektrische Energie in Licht und Wärme um — die Ladungen fließen vollständig weiter.
Wahr / Falsch #2 15s â–¶ Testen

Eine Lampe verbraucht elektrischen Strom — deshalb muss man Batterien irgendwann wechseln.

âś“ Falsch
Verbraucht wird Energie, nicht Strom: Die Batterie ist leer, wenn ihre gespeicherte Energie umgewandelt ist. Die Ladungen im Stromkreis gehen dabei nicht verloren — sie kreisen weiter, solange die Batterie sie antreiben kann.
LĂĽckentext #3 12s â–¶ Testen

Im unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke an jeder Stelle ___ groß.

âś“ Antwort: gleich
Was an Ladung in ein Bauteil hineinfließt, fließt auch wieder heraus. Deshalb zeigt ein Strommessgerät vor und hinter der Lampe denselben Wert.
Wahr / Falsch #4 15s â–¶ Testen

Damit die Lampe leuchtet, muss der Stromkreis geschlossen sein — schon eine einzige Unterbrechung stoppt den Strom im ganzen Kreis.

âś“ Wahr
Ja. Der Kreis funktioniert nur als Ganzes — eine Unterbrechung an irgendeiner Stelle unterbricht den Stromfluss überall, nicht nur „dahinter".
Multiple Choice #5 15s â–¶ Testen

Tom misst die Stromstärke vor der Lampe: 0,3 A. Was zeigt das Messgerät hinter der Lampe an?

  • â—Ź 0,3 A
  • â—‹ 0,15 A
  • â—‹ 0 A
Die Stromstärke ist im unverzweigten Kreis überall gleich — auch nach der Lampe fließen 0,3 A. Verbraucht wird Energie, nicht Strom.
Multiple Choice #6 20s â–¶ Testen

Was wird in einer leuchtenden Lampe tatsächlich „verbraucht", also umgewandelt?

  • â—Ź Elektrische Energie
  • â—‹ Die Elektronen
  • â—‹ Die Stromstärke
Die Lampe ist ein Energiewandler. Nur die elektrische Energie wird in Licht und Wärme umgewandelt; die Elektronen verschwinden nicht und die Stromstärke bleibt hinter der Lampe gleich groß — Ladung und Strom bleiben erhalten.
LĂĽckentext #7 12s â–¶ Testen

Die Batterie liefert dem Stromkreis ___, die in der Lampe in Licht und Wärme umgewandelt wird.

âś“ Antwort: Energie
Nicht Strom, sondern Energie wird geliefert und umgewandelt. Ist der Energievorrat der Batterie erschöpft, hört der Strom auf zu fließen.
Mittel
Multiple Choice #1 25s â–¶ Testen

In einem Stromkreis mit zwei hintereinandergeschalteten Lampen wird ein Widerstand VOR der ersten Lampe vergrößert. Was passiert?

  • â—Ź Die Stromstärke sinkt sofort im ganzen Kreis — beide Lampen werden dunkler
  • â—‹ Nur die erste Lampe wird dunkler, die zweite merkt nichts
  • â—‹ Nur die Lampen hinter dem Widerstand werden dunkler
  • â—‹ Nichts, denn der Strom ist schon vor dem Widerstand losgeflossen
Ein Stromkreis reagiert als System: Eine Änderung an einer Stelle wirkt praktisch sofort überall. Das schrittweise „Erst-danach"-Denken führt hier in die Irre.
Wahr / Falsch #2 15s â–¶ Testen

Ob ein Bauteil vor oder hinter der Lampe in den Stromkreis eingebaut wird, ist für die Stromstärke egal.

âś“ Wahr
Richtig — im unverzweigten Kreis gibt es kein „vorher" und „nachher" für die Stromstärke. Sie ist an jeder Stelle des Kreises gleich groß, egal in welcher Reihenfolge die Bauteile sitzen.
Wahr / Falsch #3 20s â–¶ Testen

Man tauscht eine leere Flachbatterie gegen eine volle. Dadurch sind neue Elektronen in den Draht gelangt.

âś“ Falsch
Der Draht ist schon vorher voller frei beweglicher Elektronen. Die Batterie liefert keine Ladungen und stellt auch keinen Strom her — sie liefert Energie und treibt die vorhandenen Elektronen an. Sie ist Energiequelle, nicht Stromquelle im wörtlichen Sinn.
Wahr / Falsch #4 20s â–¶ Testen

Baut man in einen Kreis mit einer Lampe eine zweite Lampe in Reihe ein, wird auch die erste Lampe dunkler.

âś“ Wahr
Die Stromstärke hängt vom ganzen Kreis ab — von der Spannung der Quelle und vom Gesamtwiderstand. Die zweite Lampe erhöht den Gesamtwiderstand, dadurch sinkt die Stromstärke im ganzen Kreis, und auch die erste Lampe leuchtet schwächer. Der Kreis stellt sich als Ganzes ein, nicht Bauteil für Bauteil.
Multiple Choice #5 25s â–¶ Testen

Welches Bild passt am besten zum Stromkreis?

  • â—Ź Eine geschlossene Fahrradkette, die ĂĽberall gleich schnell umläuft
  • â—‹ Ein Wasserfall, der unten im Boden versickert
  • â—‹ Ein Bus, der Passagiere am Ziel absetzt und leer zurĂĽckfährt
  • â—‹ Eine Kerze, die langsam abbrennt
Die Kette bewegt sich überall gleichzeitig und gleich schnell und überträgt dabei Energie vom Pedal zum Rad — genau wie die Ladungen Energie von der Batterie zur Lampe übertragen, ohne selbst verloren zu gehen.
Wahr / Falsch #6 20s â–¶ Testen

Wenn man in Gedanken den Stromkreis Stück für Stück „abläuft", kann man für jedes Bauteil einzeln entscheiden, wie viel Strom dort ankommt.

âś“ Falsch
Dieses sequenzielle Denken ist die häufigste Falle: Die Stromstärke ergibt sich aus dem Kreis als Ganzem. Jede Änderung wirkt auf alle Bauteile gleichzeitig — auch auf die „davor".
Schwer
Multiple Choice #1 25s â–¶ Testen

Marie sagt: „Aus beiden Polen der Batterie fließt Strom zur Lampe, und in der Lampe stoßen die Ströme zusammen — davon leuchtet sie." Was stimmt wirklich?

  • â—Ź Der Strom flieĂźt in einem geschlossenen Kreis in eine Richtung durch die Lampe
  • â—‹ Marie hat recht — zwei Ströme treffen sich in der Lampe
  • â—‹ Strom flieĂźt nur vom Pluspol zur Lampe, der Minuspol ist unbeteiligt
  • â—‹ In der Lampe wird der Strom vollständig vernichtet
Das ist die „Zweizuflussvorstellung" — sie ist falsch. Richtig ist: Der Strom fließt in einem geschlossenen Kreis in eine Richtung durch die Lampe. Die Ladungen fließen durch Lampe und Batterie hindurch, aus beiden Polen in derselben Umlaufrichtung — nichts stößt zusammen und nichts wird vernichtet.