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1 Der Umschalter, 1 Buchse 1 STE Leitung, T-förmig 1 STE Leitung, Umschalter, links 2 STE Lampenfassung E10 2 Glühlampe 3,5 V/0,2 A 1 STE Batterie, 3 V Ein Schalter soll zwischen 2 Stromkreisen hin- und herschalten. Die Schaltung wird wie abgebildet zusammengestellt. Der Schalter ist zunächst in der Position links. Der Stromkreis mit der linken Glühlampe ist geschlossen, da der Schalter in der Position links steht. Der Schalter wird in die Position gerade gebracht. Welche Glühlampe leuchtet? Welche Glühlampe ist stromlos? Der Schalter dient als Umschalter zwischen zwei Stromkreisen. Eine der beiden Glühlampen ist immer stromlos. 6

2 Der Widerstand von Drähten 1 STE Leitung, unterbrochen, 2 Stecker 1 STE Leitung, unterbrochen, 4 Stecker 2 STE Leitung, Anschluss, 1 Buchse 1 STE Leitung, T-förmig 2 STE Leitung, gerade 1 STE Leitung, gerade, 1 Buchse 3 Drahtklemmen 1 Konstantandraht, 0,2 mm, blaue Rolle 1 Sicherungsdraht, 0,1 mm, rote Rolle 1 Amperemeter Wie hängt die Stromstärke von Länge, und eines Drahtes ab? Die Schaltung wird wie abgebildet zusammengestellt. Der Konstantandraht wird in die Drahtklemmen eingespannt. Zunächst wird der Steckbaustein Leitung, gerade, so eingesetzt, dass nur die Hälfte des Drahtstücks im Stromkreis ist. Das Amperemeter wird mit dem Messbereich 1 A= verwendet. Als Spannungsquelle dient das Netzgerät, das auf 2 V= eingestellt wird. Die Stromstärke wird abgelesen und in die Tabelle eingetragen. Das geschieht auch nach jeder Änderung der Anordnung. Der Steckbaustein Leitung gerade wird umgesteckt, so dass die doppelte Drahtlänge im Stromkreis ist. Der Draht wird doppelt eingespannt. Die Länge des doppelt gespannten Drahtes wird auf die Hälfte verkürzt, indem der Steckbaustein Leitung, gerade, umgesteckt wird. Der Konstantandraht wird durch den Sicherungsdraht ersetzt und die Messreihe erneut durchgeführt. Der Widerstand eines Drahtes ist bei Länge doppelt so groß, bei doppeltem halb so groß. Der Widerstand hängt vom des Drahtes ab. 27

3 Messergebnisse Konstantandraht Spannung U (V) (ma) (A) U/I (V/A = Ω) Einfache Länge ,32 6,25 Doppelte Länge ,16 12,5 Doppelte Länge/ Einfache Länge/ ,32 6, ,61 3,3 Sicherungsdraht Spannung U (V) (ma) (A) U/I (V/A = Ω) Einfache Länge ,1 20 Doppelte Länge ,05 40 Doppelte Länge/ Einfache Länge/ , ,2 10 Erkenntnis Der Widerstand eines Drahtes hängt von der Länge, vom und vom ab. 28

4 Beleuchtungsregelung mittels Potentiometer 1 STE Leitung, gerade 2 STE Leitung Anschluss, 1 Buchse 1 STE Leitung, T-förmig 1 STE Potentiometer 470 Ω 1 STE Lampenfassung E10 1 Glühlampe 6 V/0,05 A Die Spannung an einer Glühlampe wird mittels Potentiometer geregelt. Die Schaltung wird wie abgebildet zusammengestellt. Die Versorgungsspannung beträgt 6 V=. Der Drehknopf des Potentiometers wird verstellt und die Helligkeit der Glühlampe beobachtet. Dreht man den Drehknopf in einer Richtung bis zum Anschlag, leuchtet die Glühlampe nicht. Dreht man den Drehknopf in die andere Richtung bis zum Anschlag, leuchtet die Glühlampe hell. 41

5 Prinzip des Elektromotors 2 STE Leitung, Anschluss, 1 Buchse 1 STE Leitung Spule, Anschluss seitlich 1 STE Drehlager 1 Spule, 500 Windungen 1 Drahtklemme 1 Auflageplatte für Stabmagnet 1 Stabmagnet, 60 x 18 x 18 mm 2 Blockmagnet, 18 x 18 x 10 mm 1 Schraube, kurz, blanker Kopf 1 Krokodilklemme Ein Magnet wird durch elektrischen Strom gedreht. Die Schaltung wird wie abgebildet zusammengestellt. Die Spule, 500 Windungen, wird in den Steckbaustein Leitung Spule eingesetzt. Der Stabmagnet wird auf die Auflageplatte gelegt und mit der Schraube mit blankem Kopf im Steckbaustein Drehlager fixiert. Die beiden Blockmagnete werden zur Verlängerung des Stabmagneten auf seine Pole aufgesetzt. Ein Anschluss der Spannungsquelle wird mit dem Anschlussbaustein verbunden, in den zweiten Anschluss wird eine Verbindungsleitung mit Krokodilklemme gesteckt. Die Versorgungsspannung beträgt 10 V=. Mit der Krokodilklemme wird durch Berühren der Drahtklemme kurzzeitig der Stromkreis geschlossen und der Magnet beobachtet. Der Stromkreis wird unterbrochen und der Magnet wieder in die Ausgangsstellung gebracht. Durch geschicktes kurzzeitiges Schließen und Öffnen des Stromkreises soll die Drehung des Magneten aufrecht erhalten werden. Das Magnetfeld der Spule bringt den Magneten aus seiner Ruhelage. Wenn der Stromkreis immer wieder unterbrochen wird, kann man den Magneten sogar zu einigen vollen Drehungen bringen. 90

6 Spannungsübersetzung am unbelasteten Transformator, 1 Buchse, doppelt 2 STE Leitung, gerade 1 STE Leitung, gerade, 1 Buchse 1 STE Leitung, unterbrochen, 2 Stecker 1 STE EIN-AUS-Schalter 1 STE Leitung Spulen, Transformator 2 Spule, 500 Windungen 1 Spule, 1000 Windungen 1 U-Kern mit Joch und Spannschraube 1 Voltmeter Die Spannungsübersetzung am unbelasteten Transformator wird untersucht. Die Anordnung wird wie abgebildet zusammengestellt. Zunächst werden die beiden Spulen, 500 Windungen, links und rechts in den Spulenbaustein gesteckt. Durch beide Spulen wird der U-Kern gegeben und das Joch mit der Spannschraube fixiert. Das Voltmeter wird mit dem Messbereich 10 V~ verwendet. Die Versorgungsspannung beträgt 6 V~. Der Schalter ist offen. 133

7 Der Schalter wird geschlossen. Die Spannungswerte werden an beiden Seiten des Transformators notiert. Die rechte Spule wird durch die Spule, 1000 Windungen, ersetzt. Wieder werden die Spannungswerte notiert. Die Spule, 1000 Windungen, wird links eingesetzt, rechts wieder eine Spule, 500 Windungen. Wieder werden die Spannungswerte notiert. Beim unbelasteten Transformator verhalten sich die Spannungen wie die Windungszahlen der Spulen. Messergebnisse Verhältnis der Windungszahlen Primärspannung (V) Sekundärspannung (V) 500 : : :

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