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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: 3 kg = ? g
Schritt für Schritt
  1. 1 kg = 1000 g
  2. 3 · 1000 = 3000
  3. 3 kg = 3000 g
  1. 1 kg = 1000 g
  2. 3 · 1000 = 3000
  3. 3 kg = 3000 g
Ergebnis:
3000 g

AchtungEinheit nicht umgerechnet

So nicht
Rechne um: 3 kg = ? g → 3.000.000 g
So richtig
Rechne um: 3 kg = ? g → 3.000 g

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

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Rechne um: 350 g = ? kg
    So fängst du an:
    1 kg = 1000 g
    Lösung zeigen
    1. 1 kg = 1000 g
    2. 350 : 1000 = 0,35
    3. 350 g = 0,35 kg
    Ergebnis:
    0,35 kg
  2. ●2
    Rechne um: 600 cm = ? m
    Lösung zeigen
    1. 1 m = 100 cm
    2. 600 : 100 = 6
    3. 600 cm = 6 m
    Ergebnis:
    6 m
  3. ★3
    Rechne um: 50.000 cm = ? km
    Lösung zeigen
    1. 1 km = 100.000 cm
    2. 50.000 : 100.000 = 0,5
    3. 50.000 cm = 0,5 km
    Ergebnis:
    0,5 km

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: 0,75 h = ? min
Schritt für Schritt
  1. 1 h = 60 min
  2. 0,75 · 60 = 45
  3. 0,75 h = 45 min
  1. 1 h = 60 min
  2. 0,75 · 60 = 45
  3. 0,75 h = 45 min
Ergebnis:
45 min

AchtungMinuten als Dezimalstellen

So nicht
Rechne um: 0,75 h = ? min → 75
So richtig
Rechne um: 0,75 h = ? min → 45 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: 0,5 h = ? s
    Lösung zeigen
    1. 1 h = 3600 s
    2. 0,5 · 3600 = 1800
    3. 0,5 h = 1800 s
    Ergebnis:
    1800 s

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 4,5 V. Du willst die Spannung an der Leuchtdiode messen. Wie schaltest du das Voltmeter? Begründe.
U = 4,5 VLeuchtdiode
Schritt für Schritt
  1. Spannung ist ein Unterschied zwischen zwei Punkten.
  2. Das Voltmeter vergleicht die beiden Anschlüsse des Bauteils.
  3. Also: Voltmeter parallel zum Bauteil.
  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

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 6 V. Du willst die Stromstärke durch den Summer messen. Wie schaltest du das Amperemeter? Begründe.
    U = 6 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 Amperemeter parallel zu dem Motor. Die Batterie hat 9 V. Erkläre, was geschieht, wenn der Schalter schließt.
    U = 9 VMotorA
    Lösung zeigen
    1. Ein Amperemeter hat fast keinen Widerstand.
    2. Parallel zum Bauteil ist es ein bequemer Umweg: Der Strom nimmt fast nur diesen Weg.
    3. Das Bauteil bekommt kaum Strom. Das Messgerät kann dabei durchbrennen.
    Ergebnis:
    Fast aller Strom fließt durch das Messgerät, das Bauteil bleibt aus.

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

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. ○10
    Durch einen Ventilator fließt 10 s lang ein Strom von 3 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
    I = 3 At = 10 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 = 3 A · 10 s
    3. Q = 30 As = 30 C
    Ergebnis:
    30 C
  2. ●11
    Durch eine Lampe fließt 120 s lang ein Strom von 0,1 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
    I = 0,1 At = 120 sQ = ?
    Lösung zeigen
    1. Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 As = 1 Coulomb
    2. Q = 0,1 A · 120 s
    3. Q = 12 As = 12 C
    Ergebnis:
    12 C
  3. ★12
    Auf einem Handyakku steht 500 mAh. Wie viel Ladung in Coulomb ist das? Berechne mit Einheit.
    500 mAhQ in C = ?
    Lösung zeigen
    1. 1 C = 1 As, und 1 h = 3600 s
    2. 500 mAh = 0,5 Ah = 0,5 A · 3600 s
    3. Q = 1800 As = 1800 C
    Ergebnis:
    1800 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 60 V, es fließen 3 A. Berechne den Widerstand.
U = 60 VR = ?I = 3 A
Schritt für Schritt
  1. R = U : I
  2. R = 60 V : 3 A
  3. R = 20 Ω
  1. R = U : I
  2. R = 60 V : 3 A
  3. R = 20 Ω
Ergebnis:
20 Ω

Achtung„Teilen macht kleiner“ – auch durch Zahlen unter 1

So nicht
3 : 0,5 = 1,5
So richtig
3 : 0,5 = 6

Frag dich: Wie oft passt die Zahl hinein? Bei Zahlen unter 1 öfter als einmal.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    An einem Widerstand liegt die Spannung 10 V, es fließen 1 A. Berechne den Widerstand.
    U = 10 VR = ?I = 1 A
    So fängst du an:
    R = U : I
    Lösung zeigen
    1. R = U : I
    2. R = 10 V : 1 A
    3. R = 10 Ω
    Ergebnis:
    10 Ω
  2. ●14
    An einem Widerstand liegt die Spannung 5 V, es fließen 0,5 A. Berechne den Widerstand.
    U = 5 VR = ?I = 0,5 A
    Lösung zeigen
    1. R = U : I
    2. R = 5 V : 0,5 A
    3. R = 10 Ω
    Ergebnis:
    10 Ω
  3. ★15
    An einem Widerstand liegen 25 V, es fließen 500 mA. Berechne den Widerstand.
    U = 25 VR = ?I = 500 mA
    Lösung zeigen
    1. R = U : I
    2. 500 mA = 0,5 A
    3. R = 25 V : 0,5 A = 50 Ω
    Ergebnis:
    50 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 12 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
U = 12 VR = 40 ΩI = ?
Schritt für Schritt
  1. I = U : R
  2. I = 12 V : 40 Ω
  3. I = 0,3 A
  1. I = U : R
  2. I = 12 V : 40 Ω
  3. I = 0,3 A
Ergebnis:
0,3 A

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Ein Widerstand mit 20 Ω liegt an der Spannung 20 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 20 VR = 20 ΩI = ?
    So fängst du an:
    I = U : R
    Lösung zeigen
    1. I = U : R
    2. I = 20 V : 20 Ω
    3. I = 1 A
    Ergebnis:
    1 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 200 Ω und liegt an 3 V. Wie groß ist die Stromstärke in mA? Berechne mit Einheit.
    U = 3 VR = 200 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = U : R
    2. I = 3 V : 200 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 60 Ω und 40 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
U = 9 VR₁ = 60 ΩR₂ = 40 ΩR = ?
Schritt für Schritt
  1. R = R₁ + R₂
  2. R = 60 Ω + 40 Ω
  3. R = 100 Ω
  1. R = R₁ + R₂
  2. R = 60 Ω + 40 Ω
  3. R = 100 Ω
Ergebnis:
100 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 100 Ω und 25 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
    U = 12 VR₁ = 100 ΩR₂ = 25 ΩR = ?
    So fängst du an:
    R = R₁ + R₂
    Lösung zeigen
    1. R = R₁ + R₂
    2. R = 100 Ω + 25 Ω
    3. R = 125 Ω
    Ergebnis:
    125 Ω
  2. ●20
    Zwei Widerstände mit 20 Ω und 30 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
    U = 9 VR₁ = 20 ΩR₂ = 30 ΩR = ?
    Lösung zeigen
    1. R = R₁ + R₂
    2. R = 20 Ω + 30 Ω
    3. R = 50 Ω
    Ergebnis:
    50 Ω
  3. ★21
    Zwei Widerstände mit 10 Ω und 80 Ω sind in Reihe an 18 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 18 VR₁ = 10 ΩR₂ = 80 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. R = R₁ + R₂
    2. R = 10 Ω + 80 Ω = 90 Ω
    3. I = U : R = 18 V : 90 Ω = 0,2 A
    Ergebnis:
    0,2 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 9 V angeschlossen. Durch das eine fließen 0,5 A, durch das andere 0,75 A. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
U = 9 VGerät 1Gerät 2I₁ = 0,5 AI₂ = 0,75 AI = ?
Schritt für Schritt
  1. I = I₁ + I₂
  2. I = 0,5 A + 0,75 A
  3. I = 1,25 A
  1. I = I₁ + I₂
  2. I = 0,5 A + 0,75 A
  3. I = 1,25 A
Ergebnis:
1,25 A

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Zwei Geräte sind parallel an 9 V angeschlossen. Durch das eine fließen 0,3 A, durch das andere 2 A. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 9 VGerät 1Gerät 2I₁ = 0,3 AI₂ = 2 AI = ?
    So fängst du an:
    I = I₁ + I₂
    Lösung zeigen
    1. I = I₁ + I₂
    2. I = 0,3 A + 2 A
    3. I = 2,3 A
    Ergebnis:
    2,3 A
  2. ●23
    Zwei Geräte sind parallel an 12 V angeschlossen. Durch das eine fließen 1 A, durch das andere 0,1 A. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 12 VGerät 1Gerät 2I₁ = 1 AI₂ = 0,1 AI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = I₁ + I₂
    2. I = 1 A + 0,1 A
    3. I = 1,1 A
    Ergebnis:
    1,1 A
  3. ★24
    40 Ω und 60 Ω sind parallel an 12 V angeschlossen. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 12 VR₁ = 40 ΩR₂ = 60 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = I₁ + I₂
    2. I₁ = 12 V : 40 Ω = 0,3 A, I₂ = 12 V : 60 Ω = 0,2 A
    3. I = 0,3 A + 0,2 A = 0,5 A
    Ergebnis:
    0,5 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 230 V, es fließen 2 A. Berechne die elektrische Leistung.
Schritt für Schritt
  1. P = U · I
  2. P = 230 V · 2 A
  3. P = 460 W
  1. P = U · I
  2. P = 230 V · 2 A
  3. P = 460 W
Ergebnis:
460 W

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. ○25
    Ein Gerät liegt an 230 V, es fließen 4 A. Berechne die elektrische Leistung.
    So fängst du an:
    P = U · I
    Lösung zeigen
    1. P = U · I
    2. P = 230 V · 4 A
    3. P = 920 W
    Ergebnis:
    920 W
  2. ●26
    Ein Gerät liegt an 24 V, es fließen 4 A. Berechne die elektrische Leistung.
    Lösung zeigen
    1. P = U · I
    2. P = 24 V · 4 A
    3. P = 96 W
    Ergebnis:
    96 W
  3. ★27
    Ein Wasserkocher mit 2300 W ist an 230 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    Lösung zeigen
    1. I = P : U
    2. I = 2300 W : 230 V
    3. I = 10 A
    Ergebnis:
    10 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 100 W läuft 1 h lang. Wie viel elektrische Energie braucht es in kWh? Berechne mit Einheit.
Schritt für Schritt
  1. E = P · t
  2. E = 100 W · 1 h = 100 Wh
  3. 100 Wh = 0,1 kWh
  1. E = P · t
  2. E = 100 W · 1 h = 100 Wh
  3. 100 Wh = 0,1 kWh
Ergebnis:
0,1 kWh

ÜbenJetzt du

  1. ○28
    Ein Gerät mit 1500 W läuft 10 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 = 1500 W · 10 h = 15.000 Wh
    3. 15.000 Wh = 15 kWh
    Ergebnis:
    15 kWh
  2. ●29
    Ein Gerät mit 1000 W läuft 0,5 h lang. Wie viel elektrische Energie braucht es in kWh? Berechne mit Einheit.
    Lösung zeigen
    1. E = P · t
    2. E = 1000 W · 0,5 h = 500 Wh
    3. 500 Wh = 0,5 kWh
    Ergebnis:
    0,5 kWh
  3. ★30
    Ein Heizlüfter mit 600 W läuft 90 min. Wie viel elektrische Energie braucht er in kWh? Berechne mit Einheit.
    Lösung zeigen
    1. E = P · t
    2. 600 W = 0,6 kW, 90 min = 1,5 h
    3. E = 0,6 kW · 1,5 h = 0,9 kWh
    Ergebnis:
    0,9 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 12 V. Du willst die Stromstärke durch die Leuchtdiode messen. Wie schaltest du das Amperemeter? Begründe.
    U = 12 VLeuchtdiode
    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
  2. ●32
    Durch einen Motor fließt 60 s lang ein Strom von 2 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
    I = 2 At = 60 sQ = ?
    Lösung zeigen
    1. Q = I · t, und 1 A · 1 s = 1 As = 1 Coulomb
    2. Q = 2 A · 60 s
    3. Q = 120 As = 120 C
    Ergebnis:
    120 C
  3. ●33
    An einem Widerstand liegt die Spannung 50 V, es fließen 1 A. Berechne den Widerstand.
    U = 50 VR = ?I = 1 A
    Lösung zeigen
    1. R = U : I
    2. R = 50 V : 1 A
    3. R = 50 Ω
    Ergebnis:
    50 Ω
  4. ●34
    Ein Widerstand mit 50 Ω liegt an der Spannung 10 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 10 VR = 50 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    1. I = U : R
    2. I = 10 V : 50 Ω
    3. I = 0,2 A
    Ergebnis:
    0,2 A
  5. ●35
    Zwei Widerstände mit 12 Ω und 6 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
    U = 9 VR₁ = 12 ΩR₂ = 6 ΩR = ?
    Lösung zeigen
    1. R = R₁ + R₂
    2. R = 12 Ω + 6 Ω
    3. R = 18 Ω
    Ergebnis:
    18 Ω
  6. ●36
    Zwei Lampen sind in Reihe an 4,5 V angeschlossen. An der ersten liegen 2,5 V. Welche Spannung liegt an der zweiten? Berechne mit Einheit.
    U = 4,5 VU₁ = 2,5 VU₂ = ?
    Lösung zeigen
    1. U = U₁ + U₂
    2. U₂ = 4,5 V − 2,5 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: 0,5 t = ? kg
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    500 kg

  2. Ich unterscheide Leiter und Nichtleiter.

    38
    Rechne um: 3 min = ? s
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    180 s

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

    39
    Eine Leuchtdiode hängt an einer Batterie mit 4,5 V. Du willst die Stromstärke durch die Leuchtdiode messen. Wie schaltest du das Amperemeter? Begründe.
    U = 4,5 VLeuchtdiode
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt

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

    40
    Durch eine Lampe fließt 120 s lang ein Strom von 3 A. Wie viel Ladung fließt hindurch? Berechne mit Einheit.
    I = 3 At = 120 sQ = ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    360 C

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

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

  6. Ich berechne Größen mit dem Ohmschen Gesetz.

    42
    Ein Widerstand mit 100 Ω liegt an der Spannung 20 V. Wie groß ist die Stromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 20 VR = 100 ΩI = ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    0,2 A

  7. Ich untersuche die Reihenschaltung.

    43
    Zwei Widerstände mit 100 Ω und 25 Ω sind in Reihe geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand? Berechne mit Einheit.
    U = 12 VR₁ = 100 ΩR₂ = 25 ΩR = ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    125 Ω

  8. Ich untersuche die Parallelschaltung.

    44
    Zwei Geräte sind parallel an 12 V angeschlossen. Durch das eine fließen 1 A, durch das andere 2 A. Wie groß ist die Gesamtstromstärke? Berechne mit Einheit.
    U = 12 VGerät 1Gerät 2I₁ = 1 AI₂ = 2 AI = ?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 A

  9. Ich berechne elektrische Leistung und Energie.

    45
    Ein Gerät liegt an 12 V, es fließen 2 A. Berechne die elektrische Leistung.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    24 W

  10. Ich beurteile den Stromverbrauch von Geräten zu Hause.

    46
    Ein Gerät mit 2000 W läuft 10 h lang. Wie viel elektrische Energie braucht es in kWh? Berechne mit Einheit.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    20 kWh

  11. Ich übe gemischte Aufgaben.

    47
    Ein Widerstand hängt an einer Batterie mit 4,5 V. Du willst die Spannung an dem Widerstand messen. Wie schaltest du das Voltmeter? Begründe.
    U = 4,5 VWiderstand
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils

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. 0,35 kg
  2. 6 m
  3. 0,5 km
  4. 720 s
  5. 600 s
  6. 1800 s
  7. parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils
  8. in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt
  9. Fast aller Strom fließt durch das Messgerät, das Bauteil bleibt aus.
  10. 30 C
  11. 12 C
  12. 1800 C
  13. 10 Ω
  14. 10 Ω
  15. 50 Ω
  16. 1 A
  17. 2 A
  18. 15 mA
  19. 125 Ω
  20. 50 Ω
  21. 0,2 A
  22. 2,3 A
  23. 1,1 A
  24. 0,5 A
  25. 920 W
  26. 96 W
  27. 10 A
  28. 15 kWh
  29. 0,5 kWh
  30. 0,9 kWh
  31. in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt
  32. 120 C
  33. 50 Ω
  34. 0,2 A
  35. 18 Ω
  36. 2 V
  37. 500 kg
  38. 180 s
  39. in Reihe, sodass der Strom durch beide fließt
  40. 360 C
  41. 20 Ω
  42. 0,2 A
  43. 125 Ω
  44. 3 A
  45. 24 W
  46. 20 kWh
  47. parallel, an beide Anschlüsse des Bauteils