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Physik · Klasse 7 und 8 · Kapitel

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Der elektrische Stromkreis

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
  • Merken kommt ins Heft
  • Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
  • Üben selbst rechnen
  • Achtung typischer Fehler
  • Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich zeichne einen einfachen Stromkreis mit Schaltzeichen.

MerkenStromkreis

Strom fließt nur im geschlossenen Kreis: von der Quelle durch das Bauteil und zurück.

BeispielLängen und Massen umrechnen

Rechne um: 1,5 t = ? kg
Schritt für Schritt
  1. 1 t = 1000 kg
  2. 1,5 · 1000 = 1500
  3. 1,5 t = 1500 kg
  1. 1 t = 1000 kg
  2. 1,5 · 1000 = 1500
  3. 1,5 t = 1500 kg
Ergebnis:
1500 kg

AchtungEinheit nicht umgerechnet

So nicht
Rechne um: 1,5 t = ? kg → 1.500.000 kg
So richtig
Rechne um: 1,5 t = ? kg → 1.500 kg

Prüfe die Einheiten: Stehen alle Zahlen in derselben? Sonst erst umrechnen.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Rechne um: 7 t = ? kg
    So fängst du an:
    1 t = 1000 kg
    Lösung zeigen
    1. 1 t = 1000 kg
    2. 7 · 1000 = 7000
    3. 7 t = 7000 kg
    Ergebnis:
    7000 kg
  2. ●2
    Rechne um: 1,5 km = ? m
    Lösung zeigen
    1. 1 km = 1000 m
    2. 1,5 · 1000 = 1500
    3. 1,5 km = 1500 m
    Ergebnis:
    1500 m
  3. ★3
    Rechne um: 0,05 km = ? cm
    Lösung zeigen
    1. 1 km = 100.000 cm
    2. 0,05 · 100.000 = 5000
    3. 0,05 km = 5000 cm
    Ergebnis:
    5000 cm

2Ich unterscheide Leiter und Nichtleiter.

MerkenLeiter und Nichtleiter

Metalle leiten, weil sich in ihnen Elektronen frei bewegen können.

Kunststoff und Holz nicht.

BeispielZeiten umrechnen

Rechne um: 0,25 h = ? min
Schritt für Schritt
  1. 1 h = 60 min
  2. 0,25 · 60 = 15
  3. 0,25 h = 15 min
  1. 1 h = 60 min
  2. 0,25 · 60 = 15
  3. 0,25 h = 15 min
Ergebnis:
15 min

AchtungMinuten als Dezimalstellen

So nicht
Rechne um: 0,25 h = ? min → 25
So richtig
Rechne um: 0,25 h = ? min → 15 min

Denk an die Uhr: Eine Stunde hat 60 Minuten.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Rechne um: 12 min = ? s
    So fängst du an:
    1 min = 60 s
    Lösung zeigen
    1. 1 min = 60 s
    2. 12 · 60 = 720
    3. 12 min = 720 s
    Ergebnis:
    720 s
  2. ●5
    Rechne um: 10 min = ? s
    Lösung zeigen
    1. 1 min = 60 s
    2. 10 · 60 = 600
    3. 10 min = 600 s
    Ergebnis:
    600 s
  3. ★6
    Rechne um: 330 s = ? min
    Lösung zeigen
    1. 1 min = 60 s
    2. 330 : 60 = 5,5
    3. 330 s = 5,5 min
    Ergebnis:
    5,5 min

3Ich messe die Stromstärke und beschreibe, was sie angibt.

MerkenStromstärke I

Die Stromstärke sagt, wie viel Ladung je Sekunde fließt.

Gemessen wird sie mit dem Amperemeter in Reihe, mitten im Kreis.

BeispielAmperemeter und Voltmeter schalten

Eine Leuchtdiode hängt an einer Batterie mit 9 V. Du willst die Stromstärke durch die Leuchtdiode messen. Wie schaltest du das Amperemeter? Begründe.
U = 9 VLeuchtdiode
Schritt für Schritt
  1. Gemessen wird, was durch das Bauteil fließt.
  2. Dazu muss derselbe Strom auch durch das Messgerät.
  3. Also: Amperemeter in Reihe, im selben Weg wie das Bauteil.
  1. Gemessen wird, was durch das Bauteil fließt.
  2. Dazu muss derselbe Strom auch durch das Messgerät.
  3. Also: Amperemeter in Reihe, im selben Weg wie das Bauteil.
Ergebnis:
in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt

AchtungFormel falsch umgestellt

So nicht
V = ρ · m
So richtig
ρ = m : V   | · V   | : ρ   →   V = m : ρ

Setz einfache Zahlen ein, zum Beispiel 6 = 12 : 2. Stell zuerst mit Zahlen um, dann mit Buchstaben.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Ein Summer hängt an einer Batterie mit 4,5 V. Du willst die Spannung an dem Summer messen. Wie schaltest du das Voltmeter? Begründe.
    U = 4,5 VSummer
    So fängst du an:
    Spannung ist ein Unterschied zwischen zwei Punkten.
    Lösung zeigen
    1. Spannung ist ein Unterschied zwischen zwei Punkten.
    2. Das Voltmeter vergleicht die beiden Anschlüsse des Bauteils.
    3. Also: Voltmeter parallel zum Bauteil.
    Ergebnis:
    parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils
  2. ●8
    Ein Summer hängt an einer Batterie mit 9 V. Du willst die Stromstärke durch den Summer messen. Wie schaltest du das Amperemeter? Begründe.
    U = 9 VSummer
    Lösung zeigen
    1. Gemessen wird, was durch das Bauteil fließt.
    2. Dazu muss derselbe Strom auch durch das Messgerät.
    3. Also: Amperemeter in Reihe, im selben Weg wie das Bauteil.
    Ergebnis:
    in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt
  3. ★9
    Im Schaltplan liegt ein Voltmeter in Reihe mit der Klingel. Die Batterie hat 4,5 V. Erkläre, was geschieht, wenn der Schalter schließt.
    U = 4,5 VKlingelV
    Lösung zeigen
    1. Ein Voltmeter hat einen sehr großen Widerstand.
    2. In Reihe sperrt es den Stromkreis fast ganz: Es fließt kaum Strom.
    3. Am Voltmeter liegt dann fast die ganze Spannung der Batterie.
    Ergebnis:
    Das Bauteil bleibt aus, das Gerät zeigt fast die ganzen 4,5 V an.

4Ich messe die Spannung und beschreibe, was sie angibt.

MerkenSpannung U

Der Antrieb für den Strom. Gemessen wird mit dem Voltmeter PARALLEL, also daneben.

BeispielLadung: Q = I · t

Durch eine Klingel fließt 20 s lang ein Strom von 0,5 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
I = 0,5 At = 20 sQ = ?
Schritt für Schritt
  1. Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 As = 1 Coulomb
  2. Q = 0,5 A · 20 s
  3. Q = 10 As = 10 C
  1. Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 As = 1 Coulomb
  2. Q = 0,5 A · 20 s
  3. Q = 10 As = 10 C
Ergebnis:
10 C

AchtungNachkommastellen beim Mal falsch gezählt

So nicht
0,3 · 0,2 = 0,6
So richtig
0,3 · 0,2 = 0,06

Zähl die Stellen nach dem Komma in beiden Zahlen zusammen.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Durch einen Ventilator fließt 120 s lang ein Strom von 0,5 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
    I = 0,5 At = 120 sQ = ?
    So fängst du an:
    Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 As = 1 Coulomb
    Lösung zeigen
    1. Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 As = 1 Coulomb
    2. Q = 0,5 A · 120 s
    3. Q = 60 As = 60 C
    Ergebnis:
    60 C
  2. ●11
    Durch eine Lampe fließt 60 s lang ein Strom von 1 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
    I = 1 At = 60 sQ = ?
    Lösung zeigen
    1. Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 As = 1 Coulomb
    2. Q = 1 A · 60 s
    3. Q = 60 As = 60 C
    Ergebnis:
    60 C
  3. ★12
    Auf einem Handyakku steht 2500 mAh. Wie viel Ladung in Coulomb ist das? Berechne mit Einheit.
    2500 mAhQ in C = ?
    Lösung zeigen
    1. 1 C = 1 As, und 1 h = 3600 s
    2. 2500 mAh = 2,5 Ah = 2,5 A · 3600 s
    3. Q = 9000 As = 9000 C
    Ergebnis:
    9000 C

5Ich untersuche den Zusammenhang von U und I (Ohmsches Gesetz).

MerkenU und I hängen zusammen

Doppelte Spannung heißt doppelter Strom.

Der Quotient U : I bleibt gleich – das ist der Widerstand.

BeispielWiderstand: R = U : I

An einem Widerstand liegt die Spannung 400 V, es fließen 2 A. Berechne den Widerstand.
U = 400 VR = ?I = 2 A
Schritt für Schritt
  1. R = U : I
  2. R = 400 V : 2 A
  3. R = 200 Ω
  1. R = U : I
  2. R = 400 V : 2 A
  3. R = 200 Ω
Ergebnis:
200 Ω

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    An einem Widerstand liegt die Spannung 20 V, es fließen 0,5 A. Berechne den Widerstand.
    U = 20 VR = ?I = 0,5 A
    So fängst du an:
    R = U : I
    Lösung zeigen
    1. R = U : I
    2. R = 20 V : 0,5 A
    3. R = 40 Ω
    Ergebnis:
    40 Ω
  2. ●14
    An einem Widerstand liegt die Spannung 120 V, es fließen 3 A. Berechne den Widerstand.
    U = 120 VR = ?I = 3 A
    Lösung zeigen
    1. R = U : I
    2. R = 120 V : 3 A
    3. R = 40 Ω
    Ergebnis:
    40 Ω
  3. ★15
    An einem Widerstand liegen 20 V, es fließen 200 mA. Berechne den Widerstand.
    U = 20 VR = ?I = 200 mA
    Lösung zeigen
    1. R = U : I
    2. 200 mA = 0,2 A
    3. R = 20 V : 0,2 A = 100 Ω
    Ergebnis:
    100 Ω

6Ich berechne Größen mit dem Ohmschen Gesetz.

MerkenOhmsches Gesetz

U = R · I. Wer R sucht, teilt durch I; wer I sucht, teilt durch R.

BeispielStromstärke: I = U : R

Ein Widerstand mit 40 Ω liegt an der Spannung 8 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
U = 8 VR = 40 ΩI = ?
Schritt für Schritt
  1. I = U : R
  2. I = 8 V : 40 Ω
  3. I = 0,2 A
  1. I = U : R
  2. I = 8 V : 40 Ω
  3. I = 0,2 A
Ergebnis:
0,2 A

AchtungKomma beim Mal oder Durch 10, 100, 1000 falsch verschoben

So nicht
3,5 · 10 = 0,35
So richtig
3,5 · 10 = 35

Frag dich: Wird die Zahl größer oder kleiner? Mit mal 10 wird sie größer.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Ein Widerstand mit 20 Ω liegt an der Spannung 6 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 6 VR = 20 ΩI = ?
    So fängst du an:
    I = U : R
    Lösung zeigen
    1. I = U : R
    2. I = 6 V : 20 Ω
    3. I = 0,3 A
    Ergebnis:
    0,3 A
  2. ●17
    Ein Widerstand mit 100 Ω liegt an der Spannung 200 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 200 VR = 100 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = U : R
    2. I = 200 V : 100 Ω
    3. I = 2 A
    Ergebnis:
    2 A
  3. ★18
    Eine Leuchtdiode mit Vorwiderstand hat zusammen 300 Ω und liegt an 4,5 V. Wie groß ist die Stromstärke in mA? Berechne mit Einheit.
    U = 4,5 VR = 300 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = U : R
    2. I = 4,5 V : 300 Ω = 0,015 A
    3. 0,015 A = 15 mA
    Ergebnis:
    15 mA

7Ich untersuche die Reihenschaltung.

MerkenReihenschaltung

Ein Weg für alle: überall derselbe Strom, die Spannungen addieren sich.

Widerstände addieren sich auch.

BeispielReihenschaltung

Zwei Widerstände mit 30 Ω und 60 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
U = 12 VR₁ = 30 ΩR₂ = 60 ΩR = ?
Schritt für Schritt
  1. R = R₁ + R₂
  2. R = 30 Ω + 60 Ω
  3. R = 90 Ω
  1. R = R₁ + R₂
  2. R = 30 Ω + 60 Ω
  3. R = 90 Ω
Ergebnis:
90 Ω

AchtungKomma nicht untereinander

So nicht
2,5 + 1,25 = 1,50
So richtig
2,50 + 1,25 = 3,75

Schreib Komma unter Komma. Ergänze leere Stellen mit Nullen.

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Zwei Widerstände mit 40 Ω und 10 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
    U = 9 VR₁ = 40 ΩR₂ = 10 ΩR = ?
    So fängst du an:
    R = R₁ + R₂
    Lösung zeigen
    1. R = R₁ + R₂
    2. R = 40 Ω + 10 Ω
    3. R = 50 Ω
    Ergebnis:
    50 Ω
  2. ●20
    Zwei Widerstände mit 100 Ω und 220 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
    U = 24 VR₁ = 100 ΩR₂ = 220 ΩR = ?
    Lösung zeigen
    1. R = R₁ + R₂
    2. R = 100 Ω + 220 Ω
    3. R = 320 Ω
    Ergebnis:
    320 Ω
  3. ★21
    Zwei Widerstände mit 50 Ω und 40 Ω sind in Reihe an 45 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 45 VR₁ = 50 ΩR₂ = 40 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. R = R₁ + R₂
    2. R = 50 Ω + 40 Ω = 90 Ω
    3. I = U : R = 45 V : 90 Ω = 0,5 A
    Ergebnis:
    0,5 A

8Ich untersuche die Parallelschaltung.

MerkenParallelschaltung

Mehrere Wege: an jedem Zweig dieselbe Spannung, die Ströme addieren sich.

Der Gesamtwiderstand wird kleiner.

BeispielParallelschaltung: Stromstärke

Zwei Geräte sind parallel an 12 V angeschlossen. Durch das eine fließen 0,2 A, durch das andere 0,5 A. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
U = 12 VGerät 1Gerät 2I₁ = 0,2 AI₂ = 0,5 AI = ?
Schritt für Schritt
  1. I = I₁ + I₂
  2. I = 0,2 A + 0,5 A
  3. I = 0,7 A
  1. I = I₁ + I₂
  2. I = 0,2 A + 0,5 A
  3. I = 0,7 A
Ergebnis:
0,7 A

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Zwei Geräte sind parallel an 230 V angeschlossen. Durch das eine fließen 0,3 A, durch das andere 0,5 A. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 230 VGerät 1Gerät 2I₁ = 0,3 AI₂ = 0,5 AI = ?
    So fängst du an:
    I = I₁ + I₂
    Lösung zeigen
    1. I = I₁ + I₂
    2. I = 0,3 A + 0,5 A
    3. I = 0,8 A
    Ergebnis:
    0,8 A
  2. ●23
    Zwei Geräte sind parallel an 230 V angeschlossen. Durch das eine fließen 0,1 A, durch das andere 0,75 A. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 230 VGerät 1Gerät 2I₁ = 0,1 AI₂ = 0,75 AI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = I₁ + I₂
    2. I = 0,1 A + 0,75 A
    3. I = 0,85 A
    Ergebnis:
    0,85 A
  3. ★24
    40 Ω und 10 Ω sind parallel an 30 V angeschlossen. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 30 VR₁ = 40 ΩR₂ = 10 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = I₁ + I₂
    2. I₁ = 30 V : 40 Ω = 0,75 A, I₂ = 30 V : 10 Ω = 3 A
    3. I = 0,75 A + 3 A = 3,75 A
    Ergebnis:
    3,75 A

9Ich berechne elektrische Leistung und Energie.

MerkenElektrische Leistung

P = U · I, gemessen in Watt.

Energie ist Leistung mal Zeit: 1 kWh = 1000 W eine Stunde lang.

BeispielElektrische Leistung

Ein Gerät liegt an 24 V, es fließen 4 A. Berechne die elektrische Leistung.
Schritt für Schritt
  1. P = U · I
  2. P = 24 V · 4 A
  3. P = 96 W
  1. P = U · I
  2. P = 24 V · 4 A
  3. P = 96 W
Ergebnis:
96 W

AchtungKomma trennt zwei Zahlen

So nicht
4,5 · 8 = 32,40
So richtig
4,5 · 8 = 45 · 8 : 10 = 36

Rechne ohne Komma. Setz das Komma am Ende.

ÜbenJetzt du

  1. ○25
    Ein Gerät liegt an 6 V, es fließen 0,2 A. Berechne die elektrische Leistung.
    So fängst du an:
    P = U · I
    Lösung zeigen
    1. P = U · I
    2. P = 6 V · 0,2 A
    3. P = 1,2 W
    Ergebnis:
    1,2 W
  2. ●26
    Ein Gerät liegt an 230 V, es fließen 0,5 A. Berechne die elektrische Leistung.
    Lösung zeigen
    1. P = U · I
    2. P = 230 V · 0,5 A
    3. P = 115 W
    Ergebnis:
    115 W
  3. ★27
    Ein Toaster mit 920 W ist an 230 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    Lösung zeigen
    1. I = P : U
    2. I = 920 W : 230 V
    3. I = 4 A
    Ergebnis:
    4 A

10Ich beurteile den Stromverbrauch von Geräten zu Hause.

MerkenStrom zu Hause

Der Zähler misst kWh. Ein Wasserkocher mit 2000 W braucht in einer halben Stunde 1 kWh.

BeispielElektrische Energie in kWh

Ein Gerät mit 200 W läuft 3 h lang. Wie viel elektrische Energie braucht es in kWh? Berechne mit Einheit.
Schritt für Schritt
  1. E = P · t
  2. E = 200 W · 3 h = 600 Wh
  3. 600 Wh = 0,6 kWh
  1. E = P · t
  2. E = 200 W · 3 h = 600 Wh
  3. 600 Wh = 0,6 kWh
Ergebnis:
0,6 kWh

ÜbenJetzt du

  1. ○28
    Ein Gerät mit 2000 W läuft 3 h lang. Wie viel elektrische Energie braucht es in kWh? Berechne mit Einheit.
    So fängst du an:
    E = P · t
    Lösung zeigen
    1. E = P · t
    2. E = 2000 W · 3 h = 6000 Wh
    3. 6000 Wh = 6 kWh
    Ergebnis:
    6 kWh
  2. ●29
    Ein Gerät mit 200 W läuft 10 h lang. Wie viel elektrische Energie braucht es in kWh? Berechne mit Einheit.
    Lösung zeigen
    1. E = P · t
    2. E = 200 W · 10 h = 2000 Wh
    3. 2000 Wh = 2 kWh
    Ergebnis:
    2 kWh
  3. ★30
    Ein Heizlüfter mit 2000 W läuft 45 min. Wie viel elektrische Energie braucht er in kWh? Berechne mit Einheit.
    Lösung zeigen
    1. E = P · t
    2. 2000 W = 2 kW, 45 min = 0,75 h
    3. E = 2 kW · 0,75 h = 1,5 kWh
    Ergebnis:
    1,5 kWh

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●31
    Eine Leuchtdiode hängt an einer Batterie mit 4,5 V. Du willst die Spannung an der Leuchtdiode messen. Wie schaltest du das Voltmeter? Begründe.
    U = 4,5 VLeuchtdiode
    Lösung zeigen
    1. Spannung ist ein Unterschied zwischen zwei Punkten.
    2. Das Voltmeter vergleicht die beiden Anschlüsse des Bauteils.
    3. Also: Voltmeter parallel zum Bauteil.
    Ergebnis:
    parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils
  2. ●32
    Durch einen Ventilator fließt 60 s lang ein Strom von 1 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
    I = 1 At = 60 sQ = ?
    Lösung zeigen
    1. Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 As = 1 Coulomb
    2. Q = 1 A · 60 s
    3. Q = 60 As = 60 C
    Ergebnis:
    60 C
  3. ●33
    An einem Widerstand liegt die Spannung 10 V, es fließen 2 A. Berechne den Widerstand.
    U = 10 VR = ?I = 2 A
    Lösung zeigen
    1. R = U : I
    2. R = 10 V : 2 A
    3. R = 5 Ω
    Ergebnis:
    5 Ω
  4. ●34
    Ein Widerstand mit 25 Ω liegt an der Spannung 25 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 25 VR = 25 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = U : R
    2. I = 25 V : 25 Ω
    3. I = 1 A
    Ergebnis:
    1 A
  5. ●35
    Zwei Widerstände mit 6 Ω und 3 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
    U = 12 VR₁ = 6 ΩR₂ = 3 ΩR = ?
    Lösung zeigen
    1. R = R₁ + R₂
    2. R = 6 Ω + 3 Ω
    3. R = 9 Ω
    Ergebnis:
    9 Ω
  6. ●36
    Zwei Lampen sind in Reihe an 12 V angeschlossen. An der ersten liegen 10 V. Welche Spannung liegt an der zweiten? Berechne mit Einheit.
    U = 12 VU₁ = 10 VU₂ = ?
    Lösung zeigen
    1. U = U₁ + U₂
    2. U₂ = 12 V − 10 V
    3. U₂ = 2 V
    Ergebnis:
    2 V

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Stromkreis
Strom fließt nur im geschlossenen Kreis: von der Quelle durch das Bauteil und zurück.
Leiter und Nichtleiter
Metalle leiten, weil sich in ihnen Elektronen frei bewegen können.
Stromstärke I
Die Stromstärke sagt, wie viel Ladung je Sekunde fließt.
Spannung U
Der Antrieb für den Strom. Gemessen wird mit dem Voltmeter PARALLEL, also daneben.
U und I hängen zusammen
Doppelte Spannung heißt doppelter Strom.
Ohmsches Gesetz
U = R · I. Wer R sucht, teilt durch I; wer I sucht, teilt durch R.
Reihenschaltung
Ein Weg für alle: überall derselbe Strom, die Spannungen addieren sich.
Parallelschaltung
Mehrere Wege: an jedem Zweig dieselbe Spannung, die Ströme addieren sich.
Elektrische Leistung
P = U · I, gemessen in Watt.
Strom zu Hause
Der Zähler misst kWh. Ein Wasserkocher mit 2000 W braucht in einer halben Stunde 1 kWh.

AchtungFormel falsch umgestellt

So nicht
U = 12 V, I = 3 A, R gesucht: R = 12 · 3 = 36 Ω
So richtig
U = R · I  | : I → R = 12 V : 3 A = 4 Ω

U = R · I. Nach R suchen heißt durch I teilen, nach I suchen durch R.

AchtungReihe und Parallel verwechselt

So nicht
Zwei Lämpchen in Reihe: an jedem liegen die vollen 12 V
So richtig
Reihe: 12 V teilen sich auf → 6 V je Lämpchen. Parallel: 12 V an jedem

Reihe: ein Weg, gleicher Strom. Parallel: mehrere Wege, gleiche Spannung.

AchtungW und kWh vermischt

So nicht
2000 W · 3 h = 6000 kWh
So richtig
2000 W = 2 kW, 2 kW · 3 h = 6 kWh  (nicht 6000)

Erst W in kW (durch 1000), dann mal Stunden. Sonst ist das Ergebnis um Faktor 1000 daneben.

AchtungMessgerät falsch angeschlossen

So nicht
Amperemeter parallel zum Lämpchen angeschlossen
So richtig
Amperemeter in Reihe → der Strom muss hindurch. Voltmeter parallel → daneben

Amperemeter in Reihe (der Strom muss hindurch), Voltmeter parallel (daneben).

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich zeichne einen einfachen Stromkreis mit Schaltzeichen.

    37
    Rechne um: 7 km = ? m
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    7000 m

  2. Ich unterscheide Leiter und Nichtleiter.

    38
    Rechne um: 0,25 h = ? min
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    15 min

  3. Ich messe die Stromstärke und beschreibe, was sie angibt.

    39
    Ein Widerstand hängt an einer Batterie mit 12 V. Du willst die Spannung an dem Widerstand messen. Wie schaltest du das Voltmeter? Begründe.
    U = 12 VWiderstand
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils

  4. Ich messe die Spannung und beschreibe, was sie angibt.

    40
    Durch eine Klingel fließt 60 s lang ein Strom von 1,5 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
    I = 1,5 At = 60 sQ = ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    90 C

  5. Ich untersuche den Zusammenhang von U und I (Ohmsches Gesetz).

    41
    An einem Widerstand liegt die Spannung 30 V, es fließen 1,5 A. Berechne den Widerstand.
    U = 30 VR = ?I = 1,5 A
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    20 Ω

  6. Ich berechne Größen mit dem Ohmschen Gesetz.

    42
    Ein Widerstand mit 50 Ω liegt an der Spannung 25 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 25 VR = 50 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,5 A

  7. Ich untersuche die Reihenschaltung.

    43
    Zwei Widerstände mit 5 Ω und 15 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
    U = 12 VR₁ = 5 ΩR₂ = 15 ΩR = ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    20 Ω

  8. Ich untersuche die Parallelschaltung.

    44
    Zwei Geräte sind parallel an 230 V angeschlossen. Durch das eine fließen 0,3 A, durch das andere 0,1 A. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 230 VGerät 1Gerät 2I₁ = 0,3 AI₂ = 0,1 AI = ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,4 A

  9. Ich berechne elektrische Leistung und Energie.

    45
    Ein Gerät liegt an 9 V, es fließen 1 A. Berechne die elektrische Leistung.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    9 W

  10. Ich beurteile den Stromverbrauch von Geräten zu Hause.

    46
    Ein Gerät mit 1500 W läuft 2 h lang. Wie viel elektrische Energie braucht es in kWh? Berechne mit Einheit.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 kWh

  11. Ich übe gemischte Aufgaben.

    47
    Eine Leuchtdiode hängt an einer Batterie mit 6 V. Du willst die Stromstärke durch die Leuchtdiode messen. Wie schaltest du das Amperemeter? Begründe.
    U = 6 VLeuchtdiode
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Wörter

Gleichung
zwei Rechnungen, die gleich viel wert sind
Quotient
was herauskommt, wenn man teilt
Zähler
die Zahl oben – wie viele Teile

Lösungen

  1. 7000 kg
  2. 1500 m
  3. 5000 cm
  4. 720 s
  5. 600 s
  6. 5,5 min
  7. parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils
  8. in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt
  9. Das Bauteil bleibt aus, das Gerät zeigt fast die ganzen 4,5 V an.
  10. 60 C
  11. 60 C
  12. 9000 C
  13. 40 Ω
  14. 40 Ω
  15. 100 Ω
  16. 0,3 A
  17. 2 A
  18. 15 mA
  19. 50 Ω
  20. 320 Ω
  21. 0,5 A
  22. 0,8 A
  23. 0,85 A
  24. 3,75 A
  25. 1,2 W
  26. 115 W
  27. 4 A
  28. 6 kWh
  29. 2 kWh
  30. 1,5 kWh
  31. parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils
  32. 60 C
  33. 5 Ω
  34. 1 A
  35. 9 Ω
  36. 2 V
  37. 7000 m
  38. 15 min
  39. parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils
  40. 90 C
  41. 20 Ω
  42. 0,5 A
  43. 20 Ω
  44. 0,4 A
  45. 9 W
  46. 3 kWh
  47. in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt