PHYSIK compact - Basiswissen 6

Lampenschaltung

Fachbezug

Lernziele

Elektrische Spannung, ohmscher Widerstand, elektrische Stromstärke. Ohmsches Gesetz, Kirchhoffsche Gesetze. Serienschaltung von Widerständen. Gesamtstromstärke, Teilstromstärken. Kennwerte einer Lampe.

Aufgabe

In der Simulation werden drei gleiche Lampen verwendet; die eine Lampe rechts oben hat einen höheren Innenwiderstand (vgl. auch Lampenschaltung6). Es liegt eine Serienschaltung zweier Parallelschaltungen vor. Achte darauf, dass die Schaltung nicht überlastet wird!

Betriebsspannung, U = V    

Aktivitäten:

Wähle eine Betriebsspannung aus der Liste aus, lade die Schaltung und berechne sie.

  1. Beschreibe genau, wie die Lampen, die Strommessgeräte und die Spannungsmessgeräte geschaltet sind!
  2. Vergleiche die Betriebsspannung U mit den Teilspannungen U1 und U2. Welches Gesetz kannst du erkennen?
  3. Vergleiche alle gemessenen Stromstärken. Welches Gesetz kannst du erkennen? Beachte, dass die beiden Lampen in der zweiten Reihe gleiche Innenwiderstände haben, und berechne daraus die Gesamtstromstärke!
  4. Wähle eine Betriebsspannung von 12 V oder 20 V, berechne die Schaltung und beschreibe genau die Helligkeit der Lampen! Begründe ihre Helligkeiten!
  5. Erkläre, warum die Lampe links oben bei einer Betriebsspannung von 36 V "durchbrennt"!

Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.