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==Leere Seite==
 
 
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===Versuch: Kichererbsentransport===
 
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;Aufbau
 
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In einer Kiste auf einer Seite des Raumes befinden sich Erbsen. (Man kann auch Streichhölzer nehmen.) Die Erbsen sollen in eine noch leere Kiste auf der anderen Seite transportiert werden. Aber jede Person darf nur zwei Erbsen nehmen!
 
  
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Wir arbeiten zusammen und schauen, wie schnell wir die Erbsen transportieren können:
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==Praktikum: Messen der Leistung==
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====Material====
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[[Datei:Praktikum Leistung.jpg|thumb|right|300px]]
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* 1 Steckbrett mit ca. 10 Verbindungssteckern
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* 1 Flachbatterie 4,5V
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* 2 Kabel mit 2 Klemmen
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* 2 Lämpchen mit Fassungen
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* 2 Multimeter mit je 2 Kabeln
  
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[[Datei:Energiestromstärke Leistung Versuch Erbsenstromstärke.png|512px]]
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====Arbeitsauftrag====
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*Messt in den verschiedenen Schaltungen wieviel Watt Leistung (P) (oder Energiestromstärke) die Batterie und die Lämpchen haben.
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#Dazu sollt ihr in allen Stromkreisen die verschiedenen Potentiale messen und farbig in die Schaltpläne einzeichnen. Der Minuspol der Batterie soll die Erde sein, also auf 0 Volt liegen. Aus den Potentialen könnt ihr die Spannung U (Potentialunterschied) in Volt an den Bauteilen berechnen.
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#Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
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#Aus Spannung und Stromstärke könnt ihr die Leistung der Bauteile berechnen.
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#Versucht die Versuchsergebnisse logisch zu erklären und schreibt eure Begründung auf.
  
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;Messwerte und Auswertung
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====Schaltungen====
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In diese leere Tabelle schreiben wir unsere Ergebnisse. Ob wir uns bei den Erbsen verzählt haben, kann man leicht überprüfen. Die Personenanzahl multipliziert mit der Erbsenbeladung muss die Erbsenanzahl ergeben!
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:[[Datei:Praktikum_Leistungsmessung_Schaltpläne.png|600px]]
  
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Die Stromstärken berechnen sich als Personen pro Zeit und als Erbsen pro Zeit:
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:'''a)''' Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen.
  
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{|class="wikitable" style="text-align: center"
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              | Batterie | Lämpchen |
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
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Spannung U    |         |         |
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Erbsen-<br>beladung
+
              |         |         |
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Stromstärke I |         |         |
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Zeit-<br>spanne
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              |         |         |
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
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Leistung P    |         |         |
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Personen-<br>anzahl
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              |         |         |
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Erbsen-<br>anzahl
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Personen-<br>stromstärke
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Erbsen-<br>stromstärke
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<math>2\,\rm \frac{E}{P}</math>
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Man bemerkt, dass man die Erbsenstromstärke auch mit Hilfe der Personenstromstärke ausrechnen kann. Dazu muss man nur die Personenstromstärke mit der Beladung multiplizieren!
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:'''b)''' Zwei Lämpchen parallel geschaltet.
  
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==Vergleich des Erbsentransports mit dem elektrischen Energietransport==
+
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
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Mit Hilfe des Erbsentransportes können wir erklären, warum die Lampen so unterschiedlich hell leuchten. Dazu vergleichen wir den Erbsentransport durch Personen mit dem Energietransport durch die elektrische Ladung:
+
Spannung U    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Stromstärke I |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Leistung P    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
  
−
*Die im Kreis laufenden Personen entsprechen der im Kreis fließenden Ladung: <math> \text{1 Person } \widehat{=} \text{ 1 Coulomb}</math>
+
:'''c)''' Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet.
−
*Die transportierten Erbsen entsprechen der transportierten Energie: <math> \text{1 Erbse } \widehat{=} \text{ 1 Joule}</math>
+
−
*Die Erbsenbeladung entspricht dem elektrischen Potential: <math> \text{1 Erbse pro Person } \widehat{=} \text{ 1 Joule pro Coulomb} = \text{1 Volt}</math>
+
  
−
Jetzt können wir die entsprechende Tabelle aufstellen. Weil wir die Zeitdauer nicht kennen, die Lampen können ja eine Sekunde oder eine Stunde lang angeschaltet sein, können wir uns eine wählen.
+
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
−
 
+
Spannung U    |         |           |           |
−
Wählt man als Zeitdauer eine Sekunde, ist es einfach die geflossene Ladungsmenge zu bestimmen, denn bei einer Stromstärke von 0,25 Ampère fließen ja gerade 0,25 Coulomb pro Sekunde!
+
              |         |           |           |
−
In zwei Sekunden fließen daher 0,5 Coulomb usw.
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Stromstärke I |         |           |           |
−
 
+
              |         |           |           |
−
Die transportierte Energiemenge ergibt sich aus der geflossenen Ladung mal dem Beladungsmaß.
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Leistung P    |         |           |           |
−
 
+
              |         |           |           |
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Die Energiestromstärke kann man jetzt entweder als Energie pro Zeit berechnen oder als Ladungsstromstärke mal Beladungsmaß.
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−
 
+
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{|class="wikitable" style="text-align: center"
+
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
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Energie-<br>beladung
+
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
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Zeit-<br>spanne
+
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+
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Ladungs-<br>menge
+
−
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+
−
Energie-<br>menge
+
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
−
(Ladungs-)<br>Stromstärke
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!width="16%" style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
−
Energie-<br>stromstärke<br>(Leistung)
+
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|-
+
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
−
<math>12\,\rm V = 12\,\rm \frac{J}{C}</math>
+
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
−
<math>0{,}25\,\rm A=0{,}25\,\rm \frac{C}{s}</math>
+
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
−
|-
+
−
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
+
−
<math>230\,\rm V = 230\,\rm \frac{J}{C}</math>
+
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
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+
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
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<math>0{,}25\,\rm A=0{,}25\,\rm \frac{C}{s}</math>
+
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|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
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Aktuelle Version vom 22. Juli 2026, 10:39 Uhr

Praktikum: Messen der Leistung

Material

Praktikum Leistung.jpg
  • 1 Steckbrett mit ca. 10 Verbindungssteckern
  • 1 Flachbatterie 4,5V
  • 2 Kabel mit 2 Klemmen
  • 2 Lämpchen mit Fassungen
  • 2 Multimeter mit je 2 Kabeln

Arbeitsauftrag

  • Messt in den verschiedenen Schaltungen wieviel Watt Leistung (P) (oder Energiestromstärke) die Batterie und die Lämpchen haben.
  1. Dazu sollt ihr in allen Stromkreisen die verschiedenen Potentiale messen und farbig in die Schaltpläne einzeichnen. Der Minuspol der Batterie soll die Erde sein, also auf 0 Volt liegen. Aus den Potentialen könnt ihr die Spannung U (Potentialunterschied) in Volt an den Bauteilen berechnen.
  2. Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
  3. Aus Spannung und Stromstärke könnt ihr die Leistung der Bauteile berechnen.
  4. Versucht die Versuchsergebnisse logisch zu erklären und schreibt eure Begründung auf.

Schaltungen

Praktikum Leistungsmessung Schaltpläne.png
a) Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen. 
              | Batterie | Lämpchen |
Spannung U    |          |          |
              |          |          |
Stromstärke I |          |          |
              |          |          |
Leistung P    |          |          |
              |          |          |
b) Zwei Lämpchen parallel geschaltet. 
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
Spannung U    |          |            |            |
              |          |            |            |
Stromstärke I |          |            |            |
              |          |            |            |
Leistung P    |          |            |            |
              |          |            |            |
c) Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet. 
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
Spannung U    |          |            |            |
              |          |            |            |
Stromstärke I |          |            |            |
              |          |            |            |
Leistung P    |          |            |            |
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