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 (vergleiche auch Lampenschaltung5). Es liegt eine Parallelschaltung zweier Serienschaltungen vor. Beobachte die auftretenden Teilspannungen und Teilströme!

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. Welche Gesetze kannst du erkennen?
  4. Wähle eine Betriebsspannung von 12 V oder 20 V und beobachte alle vier Lampen: Erläutere genau, warum die Lampen in beiden Serienschaltungen verschieden hell leuchten!
  5. Erkläre, warum die beiden Lampen in der rechten Serienschaltung verschieden hell leuchten (Hinweis: die Lampe oben rechts hat einen hohen Innenwiderstand!)
  6. Begründe, dass I2 stets kleiner als I1 sein muss!
  7. Erkläre, warum die beiden Lampen der linken Serienschaltung stets heller sind als die beiden Lampen in der rechten Serienschaltung!

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