Naturlehre Oberstufe Rotkreuz. PHYSIK Elektrizität

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1 Naturlehre Oberstufe Rotkreuz PHYSIK Elektrizität

2 Mind Map: Elektrizität Notiere ALLES, was dir zum Thema Elektrizität in den Sinn kommt.

3 Bedeutung der Elektrizität Stell dir vor, es gibt im ganzen Gebiet Risch- Rotkreuz & Meierskappel einen 24-stündigen Stromausfall. Welche sechs Einschränkungen müsstest du in Kauf nehmen?

4 Gefahren der Elektrizität Was kann passieren, wenn du auf einen Zug kletterst? Besteht diese Gefahr auch, wenn der Zug nicht fährt?

5 Wirkung des elektr. Stroms In Elektrogeräten wird elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt. Elektrogeräte bezeichnet man daher als Energiewandler Glühlampen Bügeleisen, Elektroheizung, Heizstrahler, Tauchsieder

6 Wirkung des elektr. Stroms Mixer, Bohrmaschine, Elektromotor. Zerlegung von Wasser, Galvanisieren (vergolden, versilbern) Haarföhn.

7 Elektrostatik Erklärung: Durch Reibung werden aus einem Material mit neutraler (oder positiver) Ladung Elektronen «ausgerissen». Dabei entsteht eine, negative oder positive Ladung welche die Elektronen aus benachbarter Materie (Wolke, Papier, Haare, etc.) anzieht.

8 Elektrostatik Was ist ein Atom? Wie gross ist ein Atom?

9 Elektrostatik

10

11 Elektrostatik

12 Elektrostatik

13 Ladungszustände

14 Ladungszustände

15 Was ist elektrischer Strom? Wenn in einer Leitung ein elektrischer Strom fliesst, so bewegen sich unvorstellbar viele, unvorstellbar kleine Teilchen, die man Elektronen nennt, gemeinsam in eine Richtung. Der Begriff «Elektron» ist aus dem griechischen Wort für «Bernstein» abgeleitet.

16 Was ist elektrischer Strom?

17 Was ist elektrischer Strom?

18 Der einfache Stromkreis

19 Symbolik Auftrag: Zeichne einen einfachen Stromkreis mit Hilfe von Symbolen. Jeder sollte verstehen, was du gezeichnet hast. Überlege dir die Eindeutigkeit der Symbole.

20 Symbolik

21 Symbolik

22 Einfacher Stromkreis OOFfJvpN_a3uLuoXG-_vD8&v=ORy4-enID4Q

23 Einfacher Stromkreis

24 Einfacher Stromkreis

25 Einfacher Stromkreis

26 Leiter und Isolatoren

27 Leiter und Isolatoren

28 Leiter und Isolatoren Erkenntnisse Die Stoffe, welche Strom leiten, sind hauptsächlich Metalle wie Kupfer, Aluminium, Graphit oder Stahl. Daher bestehen Kabel aus isoliertem Draht ( Metall). Stoffe wie Plastik, Holz und Gummi leiten den Strom nicht. Sie werden als Nicht-Leiter bezeichnet. Die Isolationsschicht beim Kabel besteht aus einem Nicht-Leiter, da sie den Strom nicht leiten darf. (Metalle haben Elektronen, welche frei herumschwirren, welche so einen Elektronenfluss ermöglichen)

29 Wirkungsweise Spannungsquelle

30

31 Die elektrische Stromstärke

32

33 Die elektrische Spannung Es besteht ein Unterschied in der Wassermenge resp. in der Füllhöhe

34 Die elektrische Spannung Es besteht ein Unterschied in der Elektronenmenge der beiden Kugeln Ladungsunterschied

35 Die elektrische Spannung U 1 Volt = 1 V

36 Elektrische Schaltungen

37 Elektrische Schaltungen Stellt das Netzgerät auf 6 V ein. Bei der Parallelschaltung Serienschaltung Die Lampen gehen aus, weil der Stromkreis unterbrochen ist. Parallelschaltung Nur ein Lämpchen geht aus, weil nur einer von 2 Stromkreisen unterbrochen wird.

38 Elektrische Schaltungen Parallelschaltung Bei einer Serienschaltung müsste nur ein Lämpchen kaputt gehen und man müsste die ganze Lichterkette wegwerfen. Bei einer Parallelschaltung leuchten die nicht kaputten Lämpchen weiter.

39 Elektrische Schaltungen

40 Elektrische Schaltungen Weniger Kabel Weniger Kosten Unabhängiges Funktionieren einzelner Geräte Geräte einzeln ansteuerbar Schaltung für einfache Kontrollzwecke geeignet

41 Elektrische Schaltungen

42 Elektrische Schaltungen

43 Messungen von U und I

44 Messungen von U und I

45 Messungen von U und I

46 Spannung messen Stromstärke messen

47 Messung der Spannung U Serienschaltung Je mehr Lämpchen in Serie geschaltet werden, desto weniger Spannung misst man bei den einzelnen Lämpchen. Spannung teilt sich auf Die Summe aller Spannung über den einzelnen Energiewandler ergibt die Gesamtspannung der Spannungsquelle. Parallelschaltung Die Spannung über einem Lämpchen ist immer so hoch wie diejenige der Spannungsquelle Spannung teilt sich nicht auf

48 Messung der Stromstärke I Serienschaltung Die Stromstärke ist bei allen Lämpchen dieselbe. Sie entspricht der auf dem Netzgerät angezeigten Gesamtstromstärke. Stromstärke teilt sich nicht auf Parallelschaltung Je mehr Lämpchen parallel geschaltet werden, desto kleiner ist der Anteil der Stromstärke, welche durch die einzelnen Lämpchen fliesst. Stromstärke teilt sich auf Die Summe aller Stromstärken durch die einzelnen Energiewandler ergibt die Gesamtstromstärke der Spannungsquelle.

49 Die Knotenregel

50 Die Maschenregel

51 Schaltskizzen zeichnen GA

52 Schaltskizzen zeichnen GA

53 Schaltskizzen zeichnen EA

54 Schaltskizzen zeichnen EA

55 Der Widerstand Jeder elektrische Leiter ist ein Hindernis für den elektrischen Strom und sorgt dafür, dass die Stromstärke begrenzt wird. Der elektrische Widerstand bestimmt, wie hoch die Stromstärke bei einer bestimmten Spannung ist. Auch Leiter, durch welche der Strom fliesst, haben unterschiedliche Widerstände, die zusätzlich einen Widerstand hervorrufen: Nicht jedes Material leitet den Strom gleich gut. Dies erklärt sich so: Jeder Leiter behindert den Strom bei seinem Durchgang durch den Draht. Diese Eigenschaft ist bei jedem Leitermaterial verschieden. Je nachdem, um welches Material es sich handelt, fliesst ein stärkerer oder schwächerer Strom.

56 Der Widerstand

57 Der Widerstand

58 Der Widerstand

59 Zusammenfassung

60 Zusammenfassung

61 Zusammenfassung

62 Das Ohm sche Gesetz U R I

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