Zum Inhalt springen

Elektrischer Strom - Physik

Aus MOOCsWiki Staging
Die Druckversion wird nicht mehr unterstützt und kann Darstellungsfehler aufweisen. Bitte aktualisiere deine Browser-Lesezeichen und verwende stattdessen die Standard-Druckfunktion des Browsers.

Elektrischer Strom - Physik




Einleitung

Elektrischer Strom begegnet Dir täglich: Lampen leuchten, Smartphones werden geladen und Motoren bewegen sich. In der Physik ist elektrischer Strom die gerichtete Bewegung elektrischer Ladungsträger. Damit dauerhaft Strom fließt, braucht man eine Spannungsquelle, Leitungen und einen geschlossenen Stromkreis.

Du lernst die Größen Stromstärke, Spannung und Widerstand kennen. Außerdem untersuchst Du Reihen- und Parallelschaltungen und wendest das ohmsche Gesetz an.


Lernziele

  1. Elektrischen Strom als Bewegung von Ladungsträgern erklären.
  2. Offene und geschlossene Stromkreise unterscheiden.
  3. Spannung, Stromstärke und Widerstand mit Einheiten angeben.
  4. Amperemeter und Voltmeter richtig anschließen.
  5. Einfache Aufgaben mit dem ohmschen Gesetz lösen.
  6. Reihenschaltung und Parallelschaltung vergleichen.
  7. Sicherheitsregeln beim Experimentieren beachten.


Was ist elektrischer Strom?

In Metallen sind die beweglichen Ladungsträger vor allem Elektronen. Eine Spannungsquelle erzeugt ein elektrisches Feld und bewirkt eine gerichtete Bewegung der Ladungsträger.

Elektronen bewegen sich im äußeren Leiter vom Minuspol zum Pluspol. Die technische Stromrichtung zeigt dagegen vom Pluspol zum Minuspol und wird in Schaltplänen verwendet.


Stromstärke

Die Stromstärke gibt an, wie viel Ladung in einer bestimmten Zeit durch einen Leiterquerschnitt fließt:

I=ΔQΔt

Die Einheit ist das Ampere mit dem Zeichen A.


Der elektrische Stromkreis

Ein einfacher Stromkreis besteht aus Spannungsquelle, Leitungen, Verbraucher und häufig einem Schalter. Ist der Stromkreis geschlossen, kann Strom fließen. Ist er offen, ist der Leitungsweg unterbrochen.

Ein Kurzschluss entsteht, wenn die Pole einer Spannungsquelle nahezu ohne Verbraucher verbunden werden. Dabei kann eine gefährlich große Stromstärke auftreten.


Leiter und Isolatoren

Leiter besitzen bewegliche Ladungsträger. Kupfer und Aluminium leiten gut. Isolatoren wie Kunststoff, Glas oder trockene Luft leiten nur sehr schlecht.


Spannung, Stromstärke und Widerstand

Größe Formelzeichen Einheit Bedeutung
Elektrische Spannung U Volt V Antrieb des Ladungstransports
Elektrische Stromstärke I Ampere A Ladung pro Zeit
Elektrischer Widerstand R Ohm Ω Hemmung des Stromflusses

Ein langer dünner Draht hat bei gleichem Material einen größeren Widerstand als ein kurzer dicker Draht.


Stromstärke und Spannung messen

Ein Amperemeter wird in Reihe zum Verbraucher geschaltet. Ein Voltmeter wird parallel zum untersuchten Bauteil angeschlossen.

Beginne bei unbekannten Messwerten mit dem größten Messbereich. Verändere eine Schaltung nur bei ausgeschalteter Spannungsquelle.


Das ohmsche Gesetz

Für einen ohmschen Widerstand bei gleichbleibender Temperatur gilt:

U=RI

Daraus folgen:

I=UR

R=UI


Rechenbeispiel

An einem Widerstand von 20Ω liegt eine Spannung von 6V an.

I=6V20Ω=0,3A


Reihen- und Parallelschaltung


Reihenschaltung

Bei einer Reihenschaltung gibt es nur einen Stromweg:

Iges=I1=I2

Uges=U1+U2

Rges=R1+R2


Parallelschaltung

Bei einer Parallelschaltung gibt es mehrere Zweige:

Uges=U1=U2

Iges=I1+I2

1Rges=1R1+1R2


Elektrische Leistung und Energie

Die elektrische Leistung berechnet sich mit:

P=UI

Die elektrische Energie berechnet sich mit:

E=Pt


Sicherheit

  1. Verwende niemals eine Steckdose als Spannungsquelle für eigene Versuche.
  2. Arbeite nur mit geeigneter Kleinspannung.
  3. Schalte die Spannungsquelle vor Änderungen aus.
  4. Vermeide Kurzschlüsse.
  5. Berühre keine beschädigten Leitungen.
  6. Beende den Versuch, wenn ein Bauteil heiß wird.


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Was beschreibt elektrischen Strom? (Die gerichtete Bewegung elektrischer Ladungsträger) (!Die Speicherung von Wärme) (!Die Masse einer Batterie) (!Die Helligkeit einer Lampe)




Wann fließt dauerhaft Strom? (Wenn der Stromkreis geschlossen ist) (!Wenn der Schalter offen ist) (!Wenn eine Leitung fehlt) (!Wenn keine Spannungsquelle vorhanden ist)




Welche Einheit gehört zur Stromstärke? (Ampere) (!Volt) (!Ohm) (!Watt)




Wie wird ein Amperemeter angeschlossen? (In Reihe zum Verbraucher) (!Parallel zum Verbraucher) (!Nur an den Pluspol) (!Außerhalb des Stromkreises)




Wie wird ein Voltmeter angeschlossen? (Parallel zum Bauteil) (!In Reihe zum Bauteil) (!Nur an den Minuspol) (!Als Ersatz für die Quelle)




Welche Formel ist das ohmsche Gesetz? (U gleich R mal I) (!P gleich U mal I) (!E gleich P mal t) (!I gleich Q mal t)




Was gilt in einer Reihenschaltung? (Die Stromstärke ist überall gleich) (!Die Spannung ist überall null) (!Der Strom verdoppelt sich) (!Jeder Zweig ist unabhängig)




Was gilt in einer Parallelschaltung? (Die Spannung ist an allen Zweigen gleich) (!Es gibt nur einen Stromweg) (!Der Gesamtstrom ist immer null) (!Alle Verbraucher liegen hintereinander)




Wie berechnet man die elektrische Leistung? (Spannung mal Stromstärke) (!Widerstand mal Zeit) (!Ladung durch Spannung) (!Stromstärke plus Widerstand)




Welche Aufgabe hat eine Sicherung? (Sie unterbricht bei zu großer Stromstärke) (!Sie erhöht die Spannung) (!Sie speichert Ladung) (!Sie ersetzt den Verbraucher)





Memory

Stromstärke Ladung pro Zeit
Spannung Antrieb des Stroms
Widerstand Hemmung des Stromflusses
Ampere Einheit von I
Volt Einheit von U
Ohm Einheit von R





Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu. Thema
Amperemeter Reihenschaltung
Voltmeter Parallelschaltung
Geschlossener Stromkreis Strom kann fließen
Offener Stromkreis Stromfluss unterbrochen
Sicherung Schutz vor Überstrom






Kreuzworträtsel

Ampere Einheit der Stromstärke
Spannung Antrieb des Ladungstransports
Widerstand Hemmung des Stromflusses
Elektronen Negative Ladungsträger in Metallen
Voltmeter Messgerät für Spannung
Sicherung Schutzbauteil bei zu großer Stromstärke





LearningApps


Lückentext

Vervollständige den Text.

Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung elektrischer

. Ein dauerhafter Strom fließt in einem

Stromkreis. Die Stromstärke wird in

angegeben. Die Spannung wird in

gemessen. Der Widerstand hat die Einheit

. Ein Amperemeter wird in

geschaltet. Ein Voltmeter wird

angeschlossen. Das ohmsche Gesetz lautet

.




Offene Aufgaben


Leicht

  1. Strom im Alltag: Finde fünf Geräte und notiere ihre Energieumwandlung.
  2. Schaltzeichen: Gestalte ein Lernplakat mit acht Schaltzeichen.
  3. Leiter und Isolatoren: Ordne zehn Materialien begründet zu.
  4. Stromkreis: Zeichne einen offenen und einen geschlossenen Stromkreis.


Standard

  1. Einfacher Stromkreis: Baue mit Kleinspannung eine Schaltung mit Lampe und Schalter auf.
  2. Messgeräte: Zeichne eine Schaltung mit richtig angeschlossenem Ampere- und Voltmeter.
  3. Schaltungsvergleich: Vergleiche Reihen- und Parallelschaltung mit zwei Lampen.
  4. Elektrische Energie: Berechne den Energiebedarf von drei Geräten.


Schwer

  1. Kennlinie: Miss oder simuliere Werte für Spannung und Stromstärke und zeichne ein Diagramm.
  2. Fehlersuche: Entwickle eine defekte Schaltung und eine Prüfanleitung.
  3. Wassermodell: Vergleiche Stromkreis und Wasserkreislauf kritisch.
  4. Erklärvideo: Produziere ein kurzes Video zu Spannung, Stromstärke und Widerstand.




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Lernkontrolle

  1. Schaltungsanalyse: Entwickle eine Fehlersuche für eine Lampe, die nicht leuchtet.
  2. Messgeräte: Erkläre die Folgen eines falsch angeschlossenen Ampere- oder Voltmeters.
  3. Ohmsches Gesetz: Leite ab, wie sich die Stromstärke bei verdoppeltem Widerstand verändert.
  4. Reihenschaltung: Begründe die Helligkeit zweier gleicher Lampen in Reihe.
  5. Parallelschaltung: Erkläre, weshalb Haushaltsgeräte parallel geschaltet werden.
  6. Elektrische Sicherheit: Entwirf ein Sicherheitskonzept für einen Schülerexperimentiertisch.




Lernnachweis

  1. Elektrischen Strom mit Ladungsträgern erklären.
  2. Stromkreise zeichnen und aufbauen.
  3. Spannung, Stromstärke und Widerstand unterscheiden.
  4. Messgeräte korrekt anschließen.
  5. Das ohmsche Gesetz anwenden.
  6. Reihen- und Parallelschaltungen vergleichen.
  7. Sicherheitsregeln beachten.




OERs zum Thema



Verknüpfte Lernbereiche


aiMOOC-Projekte





Schulfach+

Prüfungsliteratur 2026
Bundesland Bücher Kurzbeschreibung
Baden-Württemberg

Abitur

  1. Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist
  2. Heimsuchung - Jenny Erpenbeck

Mittlere Reife

  1. Der Markisenmann - Jan Weiler oder Als die Welt uns gehörte - Liz Kessler
  2. Ein Schatten wie ein Leopard - Myron Levoy oder Pampa Blues - Rolf Lappert

Abitur Dorfrichter-Komödie über Wahrheit/Schuld; Roman über einen Ort und deutsche Geschichte. Mittlere Reife Wahllektüren (Roadtrip-Vater-Sohn / Jugendroman im NS-Kontext / Coming-of-age / Provinzroman).

Bayern

Abitur

  1. Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist
  2. Heimsuchung - Jenny Erpenbeck

Abitur Lustspiel über Machtmissbrauch und Recht; Roman als Zeitschnitt deutscher Geschichte an einem Haus/Grundstück.

Berlin/Brandenburg

Abitur

  1. Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist
  2. Woyzeck - Georg Büchner
  3. Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann
  4. Heimsuchung - Jenny Erpenbeck

Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.

Bremen

Abitur

  1. Nach Mitternacht - Irmgard Keun
  2. Mario und der Zauberer - Thomas Mann
  3. Emilia Galotti - Gotthold Ephraim Lessing oder Miss Sara Sampson - Gotthold Ephraim Lessing

Abitur Roman in der NS-Zeit (Alltag, Anpassung, Angst); Novelle über Verführung/Massenpsychologie; bürgerliche Trauerspiele (Moral, Macht, Stand).

Hamburg

Abitur

  1. Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist
  2. Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun

Abitur Justiz-/Machtkritik als Komödie; Großstadtroman der Weimarer Zeit (Rollenbilder, Aufstiegsträume, soziale Realität).

Hessen

Abitur

  1. Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist
  2. Woyzeck - Georg Büchner
  3. Heimsuchung - Jenny Erpenbeck
  4. Der Prozess - Franz Kafka

Abitur Gerichtskomödie; Fragmentdrama über Gewalt/Entmenschlichung; Erinnerungsroman über deutsche Brüche; moderner Roman über Schuld, Macht und Bürokratie.

Niedersachsen

Abitur

  1. Der zerbrochene Krug - Heinrich von Kleist
  2. Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun
  3. Die Marquise von O. - Heinrich von Kleist
  4. Über das Marionettentheater - Heinrich von Kleist

Abitur Schwerpunkt auf Drama/Roman sowie Kleist-Prosatext und Essay (Ehre, Gewalt, Unschuld; Ästhetik/„Anmut“).

Nordrhein-Westfalen

Abitur

  1. Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist
  2. Heimsuchung - Jenny Erpenbeck

Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.

Saarland

Abitur

  1. Heimsuchung - Jenny Erpenbeck
  2. Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz
  3. Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann

Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).

Sachsen (berufliches Gymnasium)

Abitur

  1. Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist
  2. Woyzeck - Georg Büchner
  3. Irrungen, Wirrungen - Theodor Fontane
  4. Der gute Mensch von Sezuan - Bertolt Brecht
  5. Heimsuchung - Jenny Erpenbeck
  6. Der Trafikant - Robert Seethaler

Abitur Mischung aus Klassiker-Drama, sozialem Drama, realistischem Roman, epischem Theater und Gegenwarts-/Erinnerungsroman; zusätzlich Coming-of-age im historischen Kontext.

Sachsen-Anhalt

Abitur

  1. (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Themenfelder)

Abitur Schwerpunktsetzung über Themenfelder (u. a. Literatur um 1900; Sprache in politisch-gesellschaftlichen Kontexten), ohne feste Einzeltitel.

Schleswig-Holstein

Abitur

  1. Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist
  2. Heimsuchung - Jenny Erpenbeck

Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.

Thüringen

Abitur

  1. (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)

Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.

Mecklenburg-Vorpommern

Abitur

  1. (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)

Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.

Rheinland-Pfalz

Abitur

  1. (keine landesweit einheitliche Pflichtlektüre; schulische Auswahl)

Abitur Keine landesweite Einheitsliste; Auswahl kann schul-/kursbezogen erfolgen.




aiMOOCs



aiMOOC Projekte












THE MONKEY DANCE




The Monkey DanceaiMOOCs

  1. Trust Me It's True: #Verschwörungstheorie #FakeNews
  2. Gregor Samsa Is You: #Kafka #Verwandlung
  3. Who Owns Who: #Musk #Geld
  4. Lump: #Trump #Manipulation
  5. Filth Like You: #Konsum #Heuchelei
  6. Your Poverty Pisses Me Off: #SozialeUngerechtigkeit #Musk
  7. Hello I'm Pump: #Trump #Kapitalismus
  8. Monkey Dance Party: #Lebensfreude
  9. God Hates You Too: #Religionsfanatiker
  10. You You You: #Klimawandel #Klimaleugner
  11. Monkey Free: #Konformität #Macht #Kontrolle
  12. Pure Blood: #Rassismus
  13. Monkey World: #Chaos #Illusion #Manipulation
  14. Uh Uh Uh Poor You: #Kafka #BerichtAkademie #Doppelmoral
  15. The Monkey Dance Song: #Gesellschaftskritik
  16. Will You Be Mine: #Love
  17. Arbeitsheft
  18. And Thanks for Your Meat: #AntiFactoryFarming #AnimalRights #MeatIndustry


© The Monkey Dance on Spotify, YouTube, Amazon, MOOCit, Deezer, ...



Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen