WH54 Fachwortlexikon
Lernwerkstatt Aachen GbR
Mathematik | Physik | Chemie


Bildbeschreibung und Urheberrecht

Kiste 12 Lampenleuchtversuch


Der einfache Stromkreis


Basiswissen


Strom besteht aus fließenden Stromteilchen. Diese Stromteilchen fließen gerne durch Metalle. Die Teilchen verlassen das Metall dabei normalerweise nicht. Die Teilchen sind sehr klein. In normalen Strömen fließen sehr viele dieser Teilchen. Wie viele Teilchen irgendwo in einer bestimmten Zeit vorbeifließen nennt man die Stromstärke. Die Stromstärke wird meistens in Ampere gemessen. Wenn zwei Ampere Strom fließen, dann sind es doppelt so viele Teilchen in einer Sekunde wie bei einem Ampere. Fließende Stromteilchen richten auf ihrem Weg durch Drähte oft ganz verschieden Dinge an. Wir nennen das die Effekte des Stroms. Bei den folgenden Versuchen werden wir einige dieser Effekte kennen lernen.

1. Schritt


Versuchsblatt anlegen: Nimm ein DIN-A4-Blatt hochkant. Lasse links einen Rand von gut 5 Zentimetern. Schreibe als Überschrift auf das Blatt "Kiste 12 Lampenleuchtversuch". Schreibe ganz unten auf das Blatt klein deinen Namen und das Datum von heute. Drehe das Blatt jetzt querkant. Skizziere das Labornetzteil als leeres Rechteck: links oben auf dem Blatt, die Seiten zwischen 4 und 8 Zentimeter lang.

2. Schritt


Labornetzteil feiner zeichnen: In der Kiste oder am Netzteil sind zwei Kabel: ein rotes und ein schwarzes. Schließe sie an die gleichfarbigen Stecker des Netzteils an. Die Stromteilchen (Elektronen genannt) kommen gleich aus dem schwarzen Kabel heraus. Das ist der Minuspol. Über das rote Kabel gelangen sie wieder in das Labornetzteil. Das rote Kabel ist der Pluspol. Das Labornetzteil sorgt gleich dafür, dass die Stromteilchen durch die Kabel "gempumpt" werden. Skizziere diese Kabel mit einer Länge von etwa 5 cm in dem Bild so wie sie am Labornetzteil angeschlossen sind.

3. Schritt


Stromkreis bauen: Stelle zuerst das Labornetzteil auf aus. Das geht mit dem Kippschalter unten links. Jetzt drehe alle vier Knöpfe ganz nach links. Nimm aus der Kiste 12 (Strom) die große Holzplatte heraus. Stelle sie vor dich auf den Tisch. Hole aus der kleinen Holztruhe aus Kiste 12 ein 4,5-Volt-Birnchen. Die Birnchen haben unten einen Metallfuss. Auf dem Metall kann man einige Zahlen und Buchstaben lesen. Wenn auf dem Metall 4,5 V steht, hast du die richtige Birne. Aus der Fassung ragen zwei Drähte heraus. Schließe den Minuspol aus dem Labornetzteil an einen Draht an (egal welcher) und den Pluspol an den anderen der zwei Drähte. Nun ist der Stromkreis geschlossen.

4. Schritt


Birnenleuchten: Nun schalte das Labornetzteil mit dem Kippschalter unten links an. Auf der Anzeige solltest du jetzt Schrift oder Zahlen sehen. Drehe jetzt den Knopf unten rechts ganz auf. Drehe ihn also bis zum rechten Anschlag. Damit erlaubst du dem Netzteil, so viele Stromteilchen durch die Drähte zu Pumpen, wie es kann. Jetzt drehst du sehr langsam am oberen rechten Knopf nach rechts. Höre auf, wenn das Birnchen ganz schwach leuchtet.

5. Schritt


Skizze vervollständigen: Ergänze die Skizze jetzt so, dass man sieht, wie das Birnchen über die beiden Kabel mit dem Labornetzteil verbunden ist. Beschrifte das Birnchen: 4,5-Volt-Birne. Überlege dir, wie du vielleicht das ganz schwache Leuchten in die Skizze bringen kannst. Du kannst es mit Worten beschreiben, Farbe nehmen oder mit Bleistift Lichtstrahlen andeuten.

6. Schritt


Erste Messwerte: Das Birnchen leuchet jetzt also ganz schwach. Dann sehen wir uns einmal die Stromstärke an. Sie wird auf dem Labornetzteil auf dem kleinen Bildschirm unten angezeigt. Wahrscheinlich steht dort eine Zahl wie vielleicht die 0.03. Der Punkt ist das Komma. 0.03 wäre also Null-Komma-Null-Drei. das A heißt Ampere. Es ist die Einheit der Stromstärke. Schreibe nun an die schwach leuchtende Birne in der Skizze die von dir gemessene Amperezahl. Hinter die Zahl schreibst du ein großes A. Über der Amperezahl steht eine andere Zahl mit einem V dahinter. Das ist die Spannung in Volt. Die Spannung sagt, wie viel ein Stromteilchen auf seinem Weg "anrichtet". Schreibe auch die Spannung in V an die Birne. Du kannst Volt mit einem großen V abkürzen. Achtung: Unsere Birne ist eine 4,5-Volt-Birne. Bei mehr Volt geht sie kaputt.

7. Schritt


Weitere Messwerte: Drehe nun am oberen rechten Knopf so weit nach rechts, dass 0,01 Ampere mehr fließen als gerade eben. Zeichne in die Nähe der ersten Birne jetzt ein zweite. Gedanklich soll es die erste aus dem Stromkreis an den Kabeln sein. Wir zeichnen sie aber daneben. Mache deutlich, dass sie ein klein Bißchen heller ist als eben.

Schreibe die gemessene Stromstärke an diese Birne. Gehe nun in 0,01er-Schritten mit der Stromstärke weiter nach oben. Miss für jede Amperezahl, welche Spannung dazu nötig ist. Schreibe die zueinandergehörigen Ampere- und Voltzahlen in eine kleine Tabelle neben die Birne.

8. Schritt


Skizzencheck: Auf dem Blatt sollte jetzt eine Skizze mit folgendenden Teilen sein:
-> Labornetzteil mit Plus- und Minuskabel
-> Birnchen, daran angeschlossen, schwach leuchtend
-> Tabelle mit etwa 6 bis 9 Paaren von Ampere-Volt-Zahlen

9. Schritt


Rückblick: Die folgenden Sätze sind alle richtig. Wenn deine Messwerte zu ihnen passen, ist es sehr gut:

Je höher die Voltzahl (Spannung), desto heller die Birne.
Je mehr Ampere (Stromstärke), desto heller die Birne.
Mehr Volt heißen immer auch mehr Ampere.
Mehr Spannung heißt immer auch mehr Ampere.

Fertig!






© Sabine & Gunter Heim, 2020