Der elektrische Strom Modell der Elektronenleitung ... - Walko.de

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15.10.2010Modell der ElektronenleitungDer elektrische StromLeiter• Alu, Kupfer, Eisen ...• salzhaltige FlüssigkeitenEs gibt frei bewegliche Elektronen.Nichtleiter (Isolator)• Plaste• Holzg g Es gibt nur gebundene Elektronen.Metalle:Isolatoren:positives Metallionnegatives Elektron (freibeweglich)neutrales Atom© Doris Walkowiak 2006Modell der ElektronenleitungLeitungsvorgänge in Metallen: BeimAnlegen einer Spannung wird aus derungeordneten Bewegung der Elektroneneine gerichtete Bewegung zum Pluspol.Modell der Elektronenleitung:Voraussetzung:• Elektrisches Feld (Spannungsquelle)• Frei bewegliche Ladungsträger (Elektronen)Verlauf:• Gerichtete Bewegung der Elektronen zum Pluspol (Strom fließt)• Zusammenstöße mit den positiven Metallionen• Umwandlung elektrischer Energie in kinetische und thermischeEnergieDer einfache elektrische StromkreisLeitungenSpannungsquelle+ -Widerstand(Verbraucher)Schalter• Beispiele für Stromkreise: Folie Stromkreise• Beispiele für Schaltzeichen: Folie Schaltzeichen• Weitere Schaltzeichen:Umschalter, Sicherung, Widerstand, Lautsprecher• Kurzschluss: kein Verbraucher sehr hoher Strom fließt• Gefahren des elektrischen Stromes: Folie1, Folie2© Doris Walkowiak 2006© Doris Walkowiak 2006Parallel- und ReihenschaltungAnwendungenReihenschaltungParallelschaltung• Sicherheitsschaltung (Waschmaschine)• KlingelschaltungDie Lampe leuchtet nur,wenn beide Schaltergeschlossen sind.Die Lampe leuchtet, wennmindestens einer derbeiden Schaltergeschlossen ist.• Wechselschaltung (Flurlicht)• Folie Stromkreise• Sicherung Folie• Schutzerdung Folie© Doris Walkowiak 2006© Doris Walkowiak 20061


15.10.2010Die elektrische Stromstärke• Physikalische Bedeutung:Die Stromstärke gibt an, wie viele Elektronen sich in einer Sekundedurch den Querschnitt eines Leiters bewegen.• Formelzeichen: I• Einheit: A• Gleichung:• Messgerät: Strommesser (in Reihe geschalten)Messen der Stromstärke1. Stromart einstellen (- oder ~)2. Größten Messbereich einstellen (1000mA)3. Strommesser in Schaltung einbauen(+ an + und – an -)4. Günstigsten Messbereich wählen(2. oder 3. Drittel)5. Messwert bestimmen (Folie Messgerät)QI tA© Doris Walkowiak 2006© Doris Walkowiak 2006Messen der StromstärkeEinfacher Stromkreis:Anwendungen• Sicherungen• Erhöhung der Stromstärke bei Spannungsquellen (Batterien)• Bedeutung des Querschnitts von Leitern• Wirkungen im menschlichen KörperReihenschaltungParallelschaltung© Doris Walkowiak 2006© Doris Walkowiak 2006Die elektrische SpannungMessen der Spannung• Physikalische Bedeutung:Die Spannung ist ein Maß für die Differenz der elektrischenEnergie zwischen zwei Punkten.• Formelzeichen: U• Einheit: V• Gleichung:• Messgerät: Spannungsmesser (parallel geschalten)Einfacher Stromkreis:ReihenschaltungParallelschaltungWU QV© Doris Walkowiak 2006© Doris Walkowiak 20062


15.10.2010Anwendungen• Partylicht, Weihnachtsbaumbeleuchtung• Erhöhung der Spannung bei Spannungsquellen (Batterien)• Vorwiderstände zur Spannungsbegrenzung• Spannungsverluste durch unsaubere Kontaktstellen (Funken!) oderlange Übertragungswege (Überlandleitung)Zusammenhang zwischenSpannung und StromstärkeU in V1234I in mAU : IBei konstanter Temperatureines Leiters gilt:Die Spannung und die Stromstärkesind direkt proportionalzueinander: U ~ I ( = konst.)5678© Doris Walkowiak 2006© Doris Walkowiak 20063

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