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===Versuch: Messen der Stromstärke===
 
;Aufbau
 
[[Bild:Versuch Messung der Stromstärke Aufbau.png|thumb|none]]
 
Drei Lämpchen sind in einem verzweigten Stromkreis eingebaut.
 
<br style="clear: both" />
 
  
;Beobachtung
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==Praktikum: Messen der Leistung==
Das Lämpchen 1 leuchtet wesentlich heller als die Lämpchen 2 und 3.
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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
  
;Folgerung und Messung
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====Arbeitsauftrag====
[[Bild:Versuch Messung der Stromstärke Aufbau Amperemeter.png|thumb|left|Dieses Ampèremeter misst wieviel Strom vor Lämpchen 1 fließt.]]
+
*Messt in den verschiedenen Schaltungen wieviel Watt Leistung (P) (oder Energiestromstärke) die Batterie und die Lämpchen haben.
Durch das Lämpchen 1 fließt mehr Strom als durch die Lämpchen 2 und 3. Mit einem Stromstärkemessgerät ("Ampèremeter") soll das nun gemessen werden:
+
#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.
 +
#Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
 +
#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.
  
Um die Stärke des Stroms an einer bestimmten Stelle zu messen, muss der Stromkreis an dieser Stelle unterbrochen werden. Dabei geht dann auch das Lämpchen aus.
+
====Schaltungen====
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:[[Datei:Praktikum_Leistungsmessung_Schaltpläne.png|600px]]
  
Mit dem Ampèremeter verbindet man die Kabel wieder. Der Strom fließt jetzt durch das Messgerät anstatt durch das Kabel. Der Stromkreis ist geschlossen und das Lämpchen leuchtet wieder.
+
:'''a)''' Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen.
<br style="clear: both" />
+
  
Was schiefgehen kann:
+
              | Batterie | Lämpchen |
#Der Zeiger des Ampèremeter schlägt in die falsche Richtung aus.
+
Spannung U    |          |          |
#Der Zeiger macht nur einen minimalen Ausschlag.
+
              |          |          |
#Der Zeiger geht über die maximale Anzeige hinaus.
+
Stromstärke I |          |          |
 +
              |          |          |
 +
Leistung P    |          |          |
 +
              |          |          |
  
Wie man das löst:
+
:'''b)''' Zwei Lämpchen parallel geschaltet.
#Man vertauscht die Anschlusskabel des Ampèremeters.
+
#Man wählt einen kleineren Messbereich.
+
#Man wählt einen größeren Messbereich.
+
  
==Festlegung und Formel der elektrischen Stromstärke==
+
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
 +
Spannung U    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Stromstärke I |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
 +
Leistung P    |          |            |            |
 +
              |          |            |            |
  
{|class="wikitable" style="border-style: solid; border-width: 4px "
+
:'''c)''' Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet.
|
+
Fließt elektrische Ladung, so gibt die Stromstärke <math>I</math> an wieviel Ladung <math>Q</math> an einer Stelle pro Zeit <math>t</math> durchfließt. Sie wird in Coulomb pro Sekunde oder Ampère gemessen:
+
  
{|
+
              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
|
+
  Spannung U    |         |           |           |
:<math>
+
              |         |           |            |
\begin{align}
+
Stromstärke I |         |           |           |
\textrm{Stromstärke} &= \frac{\textrm{Ladung}}{\textrm{Zeit}}\\
+
              |         |           |            |
\textrm{ein Ampère}  &=\frac{\textrm{ein Coulomb}}{\textrm{eine Sekunde}}
+
Leistung P    |          |            |            |
\end{align}
+
              |          |            |            |
</math>
+
|
+
:<math>
+
\begin{align}
+
I        &= \frac{Q}{t}\\
+
1\,\rm A &=\frac{1\,\rm C}{1\,\rm s}
+
\end{align}
+
</math>
+
|
+
:[[Datei:Merkregel_Dreisatz_QIt.png|60px]]
+
|}
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==Aufgaben zur Stromstärke==
+
===Wasserstromstärken===
+
[[Datei:Stromstärke Badewanne.jpg|thumb|100px]]
+
====1) Badewanne füllen====
+
Moritz will ein Bad nehmen und dreht den Hahn voll auf. Die Badewanne, welche <math>140\,\rm l</math> fasst, ist nach <math>7\,\rm min</math> voll.
+
*Berechne die Stärke des Wasserstroms, der aus dem Hahn in die Wanne läuft in Litern pro Minute und in Litern pro Sekunde.
+
 
+
====2) Drei-Flüsse-Stadt Passau====
+
[[Datei:Stromstärke Dreiflüsseeck Passau.jpg|thumb|Die Flüsse Inn, Donau und Ilz am Dreiflüsseeck in Passau.]]
+
Passau ist bekannt dafür, dass in ihr die drei Flüsse Inn, Donau und Ilz zusammenfließen. Wegen der Hochwassergefahr wird ständig die Wasserhöhe, der sogenannte "Pegel" und an einigen Stellen auch die Stromstärke, der sogenannte "Abfluss" gemessen. (Siehe [https://www.gkd.bayern.de/de/fluesse/abfluss/passau Gewässerkundlicher Dienst Bayern])
+
 
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Die Flüße sind unterschiedlich groß und haben deswegen auch ganz unterschiedliche Stromstärken:
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{|
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+
Inn: <math>740 \,\rm \frac{m^3}{s}</math>
+
|
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Donau: <math>640\,\rm \frac{m^3}{s}</math>
+
|
+
Ilz: <math>16\,\rm \frac{m^3}{s}</math>
+
|}
+
 
+
Nach dem Zusammenfließen nennt man den Fluss immer noch "Donau".
+
*Wie groß ist die Stromstärke der Donau hinter Passau?
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===Elektrische Stromstärke===
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====4) Knotenregel in Schaltplänen====
+
Berechne mit Hilfe der Knotenregel die unbekannten Stromstärken.
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[[Bild:Aufgabe Knotenregel Stromstärkeberechnung Schaltplan.png|750px]]
+
 
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==[[Aufgaben zur Stromstärke - Lösungen|Lösungen]]==
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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    |          |            |            |
              |          |            |            |