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==Aufgaben zum Modell der Elementarmagnete==
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==Praktikum: Messen der Leistung==
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Teilt man einen Magneten in immer kleinere Stücke, entstehen wieder Magnete mit Nord- und Südpol. Wiederholt man diese Zerteilung immer und immer wieder, so gelangt man zu den einzelnen Atomen, den Elementarmagneten. Ein Eisenatom ist zum Beispiel ein winziger Magnet.
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====Material====
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{|class="wikitable" style="border-style: solid; border-width: 4px "
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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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Bei magnetisierbaren Stoffen, wie Eisen, Nickel und Kobalt sind die Atome kleine Elementarmagnete. Bei nichtmagnetisierbaren Stoffen sind die Atome keine Magnete.
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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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Bei magnetisierten Stoffen sind die Elementarmagnete in eine gemeinsame Richtung ausgerichtet.
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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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'''1)''' In den Bildern sind die Elementarmagnete von
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#Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
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:a) einem unmagnetisierten Stück Eisen
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#Aus Spannung und Stromstärke könnt ihr die Leistung der Bauteile berechnen.
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:b) einem Stück Kupfer
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#Versucht die Versuchsergebnisse logisch zu erklären und schreibt eure Begründung auf.
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:c) einem magnetisierten Stück Eisen
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gezeichnet. Ordne die Bilder zu und begründe.
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<gallery widths=200px  perrow=3>
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Bild:Festmagnet vollständig magnetisiert.png|
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Bild:Unmagnetisierbarer_Gegenstand.png|
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Bild:Festmagnet Weiss-Bezirke unmagnetisch.png|
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</gallery>
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Reines Eisen (Fe) ohne Beimischungen nennt man ''Weicheisen''. Aus Weicheisen wird durch Beimischung von Kohlenstoff und anderen Zusätzen ''Stahl'' hergestellt.<br>
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Dadurch verändert sich die Drehbarkeit der Elementarmagnete! In Weicheisen sind sie leicht veränderbar, je mehr Zusätze das Eisen enthält, desto stabiler ist die Ausrichtung der Elementarmagnete.
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'''2)''' Bei einem Versuch haben wir ihr eine "Nagelkette" an einen Magneten gehängt. Ohne den Magneten bleiben die unteren Nägel nicht an dem oberen hängen.
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*Zeichnet ein Bild mit einer Nagelkette mit nur zwei Nägeln. Zeichnet in den Magneten sowie in die Nägel die Ausrichtung der Elementarmagnete und die Pole ein.
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*Erklärt warum die Nägel mit Magnet aneinander haften und ohne Magnet nicht.
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'''3)''' Außerdem haben wir einen Eisennagel magnetisiert und durch Erschütterungen wieder entmagnetisiert.<br>
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*Erkläre dieses Ergebnis mit dem Modell der Elementarmagnete. (Zeichnung und Text)
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'''4)''' Wie werden wohl Permanentmagnete hergestellt, die man kaufen kann? Überlegt euch mindestens eine Möglichkeit.
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Bei einem magnetisierten Gegenstand hebt sich die Wirkung der Nord- und Südpole in der Mitte gegenseitig auf. Nur die Pole am Anfang und am Ende wirken nach Außen.<br>
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Man beschreibt daher den Magnetisierungszustand auch mit Magnetisierungslinien:
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{|class="wikitable" style="border-style: solid; border-width: 4px "
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[[Datei:Festmagnet mit Ladungen.png|200px]]
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Magnetisierungslinien beschreiben die Ausrichtung der Elementarmagnete innerhalb eines Gegenstandes. Sie verlaufen vom Südpol zum Nordpol.
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'''5)''' Bei diesen Permanentmagneten ist die Ausrichtung der Elementarmagnete durch Magnetisierungslinien gekennzeichnet.
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====Schaltungen====
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*Kennzeichne die Südpole grün und die Nordpole rot.
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:[[Datei:Praktikum_Leistungsmessung_Schaltpläne.png|600px]]
  
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<gallery widths=200px heights=200px perrow=3>
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:'''a)''' Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen.
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Bild:Lernzirkel_Magnetismus_Aufgabe_Magnetisierungslinien_Scheibenmagnet_mit_Linien.png|Ein Scheibenmagnet.
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Bild:Lernzirkel_Magnetismus_Aufgabe_Magnetisierungslinien_Magnet_mit_Linien_NSNS.png|Dieser Magnet hat mehr als zwei Pole!
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Bild:Lernzirkel Magnetismus Aufgabe Magnetisierungslinien Ringmagnet mit Linien.png|Ein ringförmiger Magnet.
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</gallery>
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'''6)''' Bei diesen Permanentmagneten sind die Pole gekennzeichnet.
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              | Batterie | Lämpchen |
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*Zeichne den möglichen Verlauf der Magnetisierungslinien ein.
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Spannung U    |          |          |
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<gallery widths=200px heights=200px perrow=3>
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              |          |          |
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Bild:Lernzirkel_Magnetismus_Aufgabe_Magnetisierungslinien_Hufeisenmagnet.png
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Stromstärke I |          |          |
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Bild:Lernzirkel_Magnetismus_Aufgabe_Magnetisierungslinien_Rundmagnet_NSNS.png
+
              |          |          |
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Bild:Lernzirkel_Magnetismus_Aufgabe_Magnetisierungslinien_Rundmagnet_NNSS.png
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Leistung P    |          |          |
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</gallery>
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              |          |          |
  
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'''7)''' An einen Permanentmagneten hängen ein oder zwei Weicheisenstücke.
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:'''b)''' Zwei Lämpchen parallel geschaltet.
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*Baut euch selbst die Situation nach und sucht mit einem Kompass die Pole.
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*Zeichnet dann die Magnetisierungslinien im Weicheisen ein.
+
  
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;Material
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              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
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*ein Stabmagnet
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Spannung U    |          |            |            |
−
*zwei Stücke Weicheisen
+
              |          |            |            |
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*ein Minikompass
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Stromstärke I |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Leistung P    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
  
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<gallery widths=250px heights=250px perrow=3>
+
:'''c)''' Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet.
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Bild:Lernzirkel_Magnetismus_Aufgabe_Magnetisierungslinien_Stabmagnet_mit_Weicheisen.png
+
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Bild:Lernzirkel_Magnetismus_Aufgabe_Magnetisierungslinien_Stabmagnet_mit_zwei_Weicheisen.png
+
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</gallery>
+
  
−
<br style="clear: both" />
+
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
 +
Spannung U    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Stromstärke I |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Leistung P    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |

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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