• Stromstärkemessung Reihe-und Parallel
  • Lars Hildebrandt
  • 23.05.2022
  • Allgemeine Hochschulreife
  • Physik
  • 7, 8, 9
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Hinweis zum Einsatz im Unterricht

(1) Das Thema der Hypothesen kann gut mit den Schülerinnen und Schülern gemeinsam besprochen werden.



(2) Für die Parallelschaltung sollten je nach Ziel und Schwierigkeit entweder baugleiche oder unterschiedliche Glühlampen verwendet werden.

EXPERIMENT: DIE ELEKTRISCHE STROMSTÄRKE

Manchmal hört man im Alltag Sätze wie: Die LED verbraucht doch nur wenig Strom. Ist diese Aussage vertretbar? Wird elektrischer Strom also verbraucht? Heute wirst du mit zwei Experimenten den Strom, genauer: die elektrische Stromstärke, untersuchen.

Hypothese

Eine Hypothese muss überprüfbar sein. Beispiel: Die Deckenlampen in diesem Raum sind jetzt gerade eingeschaltet.

=> wahr oder falsch?

A) Reihenschaltung

Wissenschaftler überlegen sich VOR einem Experiment, was am Ende eigentlich herauskommen soll. Dazu stellen sie Hypothesen, also experimentell überprüfbare Vermutungen, auf.

1
Hypothesen

In einer Reihenschaltung zeigen die Stromstärkemessgeräte

und Werte an.

und Werte an.

und Werte an.

2
Durchführung
  • Baue die Schaltung nach dem Schaltplan auf. Du hast nur ein Amperemeter (Stromstärkemessgerät) zur Verfügung. Baue es daher zunächst an die Stelle I1, nach der Messung an die Stelle I2 und als drittes an die Stelle I3. Die Spannungsquelle wird auf I = 2 A und U = 6V gestellt, bleibt aber zunächst ausgeschaltet!

  • Lass die Schaltung von der Lehrkraft abnehmen. Wenn die Schaltung korrekt aufgebaut wurde, kannst du mit dem Experiment beginnen. Schalte nun die Spannungsquelle an.

  • Schalte den SMARTsense-Sensor Cobra SMARTSense Current durch längeres Drücken der Einschalttaste ein und stelle sicher, dass sich das iPad mit Bluetooth Geräten verbinden kann.
    Öffne die PHYWE measure App und wähle den Sensor Current mit der richtigen Modellbezeichnung aus. Die Modellbezeichnung, z.B. D6D6 findest du auf dem Sensor.

  • Nimm die Messwerte an den drei Messstellen I1, I2 und I3 auf, indem du nacheinander das Messgerät an den im Schaltplan eingezeichneten Stellen einbaust. Notiere die Ergebnisse in der Tabelle auf der nächsten Seite. Verändere nach den drei Messungen die Spannung an der Spannungsquelle und nimm wieder die Messwerte auf. Wiederhole dieses Vorgehen noch zweimal.

eingestellte Spannung U

Stromstärke

Stromstärke

Stromstärke

3
Auswertung Vergleiche die Messwerte an den unterschiedlichen Stellen im Stromkreis. Wurden deine Hypothesen bestätigt oder widerlegt?
4
Merksatz: Vervollständige den Merkstatz zur elektrischen Stromstärke in einer Reihenschaltung.

Die elektrische in einer Reihenschaltung ist .



Es gilt

B) Parallelschaltung

5
Hypothesen

In einer Parallelschaltung zeigen die Stromstärkemessgeräte

und Werte an.

und Werte an.

und Werte an.

6
Durchführung
  • Baue die Schaltung nach dem Schaltplan auf. Du hast nur ein Amperemeter (Stromstärkemessgerät) zur Verfügung. Baue es daher zunächst an die Stelle I1, nach der Messung an die Stelle I2 und als drittes an die Stelle I3. Die Spannungsquelle wird auf I = 2 A und U = 6V gestellt, bleibt aber zunächst ausgeschaltet!

  • Lass die Schaltung von der Lehrkraft abnehmen. Wenn die Schaltung korrekt aufgebaut wurde, kannst du mit dem Experiment beginnen. Schalte nun die Spannungsquelle an.

  • Schalte den SMARTsense-Sensor Cobra SMARTSense Current durch längeres Drücken der Einschalttaste ein und stelle sicher, dass sich das iPad mit Bluetooth Geräten verbinden kann.
    Öffne die PHYWE measure App und wähle den Sensor Current mit der richtigen Modellbezeichnung aus. Die Modellbezeichnung, z.B. D6D6 findest du auf dem Sensor.

  • Nimm die Messwerte an den drei Messstellen I1, I2 und I3 auf, indem du nacheinander das Messgerät an den im Schaltplan eingezeichneten Stellen einbaust. Notiere die Ergebnisse in der Tabelle auf der nächsten Seite. Verändere nach den drei Messungen die Spannung an der Spannungsquelle und nimm wieder die Messwerte auf. Wiederhole dieses Vorgehen noch zweimal.

eingestellte Spannung U

Stromstärke

Stromstärke

Stromstärke

7
Auswertung Vergleiche die Messwerte an den unterschiedlichen Stellen im Stromkreis. Wurden deine Hypothesen bestätigt oder widerlegt?
8
Merksatz: Notiere zwei Merksätze zur elektrischen Stromstärke in einer Parallelschaltung.
Verwende folgende Wörter: elektrische Stromstärke, Parallelschaltung, teilt, Zweige, Summe, Teilstromstärken, Gesamtstromstärke
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