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    Was genau interessiert Norbert?
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    Gliederung eines Versuchsprotokolls

    • (Z) Ziel des Versuchs
    • (A) Aufbau des Versuchs
    • (B) Beschreibung der Durchführung des Versuchs
    • (M) Ergebnisse der Messungen/Beobachtungen
    • (A) Auswertung des Versuchs
  • Weitere Hilfethemen

Aufgabe

Aufgabe 1 von 2 in Level 3
  • Schreibe ein Versuchsprotokoll zum gegebenen Versuch.
  • Norbert will wissen, ob eine Lampe heller leuchtet, wenn die Stromstärke, die durch sie fließt, höher ist. Er führt daher einen Versuch durch.

    Zunächst zeichnet er den Schaltplan für seinen Versuch:
    graphik
    Für seinen Versuch nutzt er ein Netzgerät, mit dem er verschiedene Spannungen einstellen kann, ein Multimeter und ein Lämpchen mit den Nenndaten \(6~\mathrm{V}~/~0,3~\mathrm{A}\). Norbert baut die Schaltung zunächst ohne Netzgerät auf:
    graphik

    Nachdem die Lehrkraft die Schaltung geprüft hat, schließt Norbert das Netzgerät an, indem er das blaue Kabel in den Minuspol und das rote Kabel in den Pluspol steckt. Dann wählt er nacheinander zwei verschiedene Spannungen mit dem Drehknopf des Netzgerätes aus.

    Bei \(4,5~\mathrm{V}\) misst Norbert eine Stromstärke von \(0,25~\mathrm{A}\) und bei \(6~\mathrm{V}\) misst er \(0,3~\mathrm{A}\). Bei der niedrigeren Spannung leuchtet die Lampe schwach rötlich und bei der höheren heller und gelb-weiß.

    Schritt 1 von 5

    1. Ziel (Z) des Versuchs:
    (Was wird untersucht?)

    Helligkeit einer Lampe bei verschiedenen Stromstärken.
    Helligkeit von Lampen in Reihen- und Parallelschaltung.
    Abhängigkeit von Stromstärke und Spannung.
    Widerstand der Lampe bei verschiedenen Spannungen.
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Stoff zum Thema

Stromstärkemessgerät
Mit einem Stromstärkemessgerät (z.B. Amperemeter oder Multimeter) misst man elektrische Stromstärken. Es misst die Stromstärke an einer Stelle im Stromkreis. Um zu messen, welche Stromstärke durch ein Bauteil fließt, muss man das Stromstärkemessgerät direkt vor oder nach dem Bauteil einbauen. Das Stromstärkemessgerät beeinflusst den Fluss der Elektronen fast nicht.

Spannungsmessgerät
Mit einem Spannungsmessgerät (z.B. Voltmeter oder Multimeter) misst man elektrische Spannungen. Es misst die Spannung zwischen zwei Punkten im Stromkreis. Um zu messen, welche Spannung an einem Bauteil abfällt, muss man das Spannungsmessgerät vor und nach dem Bauteil anschließen. Durch das Spannungsmessgerät selbst fließt dabei fast kein Strom.


Beispiel:
Richtig eingebaute bzw. angeschlossene Messgeräte:
Beispiel
Sieh dir folgende Stromkreise an, deren Bauelemente (Batterie, Amperemeter, Glühlampe) identisch sind:
graphik
graphik
Im unteren Stromkreis zeigt das Amperemeter …
… keinen Wert an.
… etwa den gleichen Wert wie oben an.
… einen höheren Wert als oben an.
… einen geringeren Wert als oben an.

Gliederung eines Versuchsprotokolls

  • (Z) Ziel des Versuchs
  • (A) Aufbau des Versuchs
  • (B) Beschreibung der Durchführung des Versuchs
  • (M) Ergebnisse der Messungen/Beobachtungen
  • (A) Auswertung des Versuchs

Stromstärke und Spannung bei Reihen- und Parallelschaltung

Stromstärke:
  • In einem unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke an jeder Stelle gleich groß.
  • An einem Verzweigungspunkt teilt sich der elektrische Strom auf: Die Summe der Teilstromstärken ergibt den Gesamtstrom (im unverzweigten Teil).
Spannung:
  • Die Spannung misst eine Potenzialdifferenz. Alle miteinander verbundenen Leiter sind auf dem selben Potenzial. Daher fällt an zwei parallel geschalteten "Verbrauchern" dieselbe Spannung an.
  • Sind zwei "Verbraucher" in Reihe geschaltet, so fällt an jedem eine Teilspannung ab, die in der Summe die Gesamtspannung der Spannungsquelle ergeben.
Beispiel
In folgender Schaltung (s. Bild) wird 
U
1
=
4 V
 und 
U
=
U
ges
=
12 V
 gemessen.
graphik
In folgender Schaltung (s. Bild) wird 
I
=
I
ges
=
0,4 A
 und 
I
2
=
150 mA
 gemessen.
graphik
Was zeigen die anderen Strom- und Spannungsmessgeräte an? 

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 Lernenden haben versucht, die Schaltung aufzubauen. Wähle aus, was an ihrer Schaltung alles falsch ist.

Schaltplan zum Aufbauen:
graphik

Schaltung (mit noch leerer Batterie):
graphik

Die Schaltung ist falsch, weil …
▇ … der Stromkreis nicht geschlossen ist.
▇ … es zu einem Kurzschluss käme.
▇ … kein Strom über die untere Lampe fließen würde.
▇ … kein Strom über die obere Lampe fließen würde.
▇ … das Multimeter die Spannung misst.