Zum Inhalt springen
Anmelden
Physik · Jahrgang 7, 8 · Basiswissen

Physik 7/8: Stromkreise messen und berechnen

Das lernst du

  1. Ich kann mit U = R · I Widerstand, Spannung und Stromstärke berechnen.
  2. Ich kann Gesamtwiderstand und Teilspannungen in der Reihenschaltung berechnen.
  3. Ich kann Stromstärke und Widerstand in der Parallelschaltung berechnen.
  4. Ich kann elektrische Leistung und Energie berechnen.
  5. Ich kann Stromstärke und Spannung richtig messen und die Ladung berechnen.

Merksätze

Das ohmsche Gesetz

U = R · I. Der Widerstand sagt, wie viel Volt man für ein Ampere braucht: R = U : I, in Ω.

Reihenschaltung

In Reihe fließt überall derselbe Strom.

Die Widerstände addieren sich: R = R₁ + R₂. Die Spannung teilt sich: U = U₁ + U₂.

Parallelschaltung

Parallel liegt an jedem Zweig dieselbe Spannung.

Die Ströme addieren sich: I = I₁ + I₂. Der Gesamtwiderstand ist kleiner als jeder einzelne.

Elektrische Leistung und Energie

Elektrische Leistung ist Spannung mal Stromstärke: P = U · I, in Watt.

Energie ist Leistung mal Zeit: E = P · t. Mit kW und h ergibt das kWh wie auf der Stromrechnung.

Messen und Ladung

Das Amperemeter gehört in Reihe zum Bauteil, das Voltmeter parallel.

Die Ladung ist Stromstärke mal Zeit: Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 C. Ein Akku mit 2000 mAh liefert 2 Stunden lang 1 A.

Selbst abfragen

Karte 1 von 5 · Vorderseite
Physik 7/8: Stromkreise messen und berechnenDas ohmsche GesetzWas weißt du dazu? Erst selbst sagen, dann umdrehen.

Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.

So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart

Widerstand: R = U : I

An einem Widerstand liegt die Spannung 0,5 V, es fließen 0,1 A. Berechne den Widerstand.

U = 0,5 VR = ?I = 0,1 A
  1. R = U : I
  2. R = 0,5 V : 0,1 A
  3. R = 5 Ω

Ergebnis: 5 Ω

Stromstärke: I = U : R

Ein Widerstand mit 5 Ω liegt an der Spannung 0,5 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.

U = 0,5 VR = 5 ΩI = ?
  1. I = U : R
  2. I = 0,5 V : 5 Ω
  3. I = 0,1 A

Ergebnis: 0,1 A

Reihenschaltung

Zwei Widerstände mit 10 Ω und 40 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.

U = 6 VR₁ = 10 ΩR₂ = 40 ΩR = ?
  1. R = R₁ + R₂
  2. R = 10 Ω + 40 Ω
  3. R = 50 Ω

Ergebnis: 50 Ω

Spannung in der Reihenschaltung

Zwei Lampen sind in Reihe an 6 V angeschlossen. An der ersten liegen 1,5 V. Welche Spannung liegt an der zweiten? Berechne mit Einheit.

U = 6 VU₁ = 1,5 VU₂ = ?
  1. U = U₁ + U₂
  2. U₂ = 6 V − 1,5 V
  3. U₂ = 4,5 V

Ergebnis: 4,5 V

Typische Fehler – so sieht es falsch aus, so richtig

Formel falsch umgestellt
V = ρ · m
ρ = m : V   | · V   | : ρ   →   V = m : ρ

Stell die Formel wie eine Gleichung um: Auf beiden Seiten dasselbe tun, bis die gesuchte Größe allein steht.

Größen verwechselt
Masse = 50 N
Masse m = 5 kg, Gewichtskraft F = 50 N

Hier sind zwei Größen vertauscht. Schreib zuerst auf: Gegeben ist …, gesucht ist … – mit Formelzeichen.

Reihen- und Parallelschaltung verwechselt
parallel: R = 20 Ω + 20 Ω = 40 Ω
parallel: R = 10 Ω, in Reihe: R = 40 Ω

In Reihe fließt überall derselbe Strom, die Spannung teilt sich. Parallel liegt überall dieselbe Spannung an, der Strom teilt sich.

Zwischenergebnis als Antwort
Gesamtwiderstand gesucht, Antwort: I = 0,5 A
erst I = 0,5 A, dann weiter bis zur gesuchten Größe

Das ist ein richtiger Zwischenschritt. Lies noch einmal, was gesucht ist, und rechne weiter.

Einheiten nicht angeglichen
p = 200 N : 50 cm² = 4 Pa
50 cm² = 0,005 m², p = 200 N : 0,005 m² = 40 000 Pa

Die Angaben passen noch nicht zusammen. Rechne zuerst in die Einheiten der Formel um, dann setz ein.

Umrechnungszahl falsch
2,5 km = 250 m
2,5 km = 2,5 · 1000 m = 2500 m

Die Umrechnungszahl stimmt nicht. k heißt 1000, m (milli) heißt ein Tausendstel. Bei cm² sind es 10 000 für einen m².

Einheit vergessen
ρ = 54 : 20 = 2,7
ρ = 54 g : 20 cm³ = 2,7 g/cm³

Deine Zahl stimmt – aber eine Größe ist Zahl und Einheit. Schreib die Einheit dazu.

Strom wird verbraucht
Vor der Lampe 0,3 A, hinter der Lampe 0,1 A – die Lampe hat Strom verbraucht.
vor der Lampe 0,3 A → hinter der Lampe 0,3 A (die Lampe nimmt Energie, nicht Strom)

Der Strom wird nicht verbraucht. Was hineinfließt, fließt auch wieder heraus. Die Lampe nimmt Energie, nicht Strom.

Messgerät falsch geschaltet
Voltmeter in Reihe zur Lampe, Amperemeter parallel
Stromstärke → Amperemeter in Reihe zur Lampe, Spannung → Voltmeter parallel zur Lampe

Die Stromstärke misst man in Reihe, damit derselbe Strom durch das Gerät fließt. Die Spannung misst man parallel, zwischen den beiden Anschlüssen.

Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten

Zum Ausdrucken: Drucken-Befehl des Browsers – die Seite ist dafür gebaut. Üben geht am Handy über den Code deiner Klasse, nicht hier.