Größen in der Elektrizitätslehre

Physikalische Größen der Elektrizität
Klasse 7
Fi
So wie die Zeit t in s (Sekunden) oder die Länge l in m (Meter) oder die Fläche A in m2
(Quadratmeter) angegeben werden, gibt es für die Größen der Elektrizität ebenfalls spezielle
Einheiten:
1.
Die Stromstärke I gibt an, wie viele Elektronen pro Sekunde durch den Leiterquerschnitt
fließen, sie wird in A (Ampere) angegeben.
2. Die Spannung U gibt an, wie stark die Elektronen angetrieben werden. Sie wird in V (Volt)
angegeben.
3. Der elektrische Widerstand R gibt an, wie stark der Elektronenstrom von einem
elektrischen Gerät (z.B. Lampe) gehemmt wird. Er wird in Ω (Ohm) angegeben.
4. Die Leistung (Energiestromstärke) P gibt an, wie viel Energie pro Sekunde fließt. Sie wird
in W (Watt) angegeben.
Die Stromstärke wird bei zunehmender Spannung (Antrieb) größer und bei zunehmendem
Widerstand kleiner. Es gilt folgender Zusammenhang:
Stromstärke =
I=
U
R
R=
U
I
daraus ergibt sich:
und
Spannung
Widers tan d
U = R⋅I
Aufgaben:
1. Wie viele Elektronen fließen pro Sekunde, wenn eine Stromstärke von 0,5 A gemessen wird?
2. 12,48 Trillionen Elektronen fließen pro Sekunde. Welche Stromstärke wird gemessen?
3. Wie unterscheiden sich die Stromstärken,
a) wenn 12 Trillionen Elektronen in zwei Sekunden
b) wenn 18 Trillionen Elektronen in drei Sekunden
durch den Querschnitt eines elektrischen Leiters fließen?
4. Bei einem Gerät wird bei einer Spannung von 20V eine Stromstärke von 0,1 A gemessen.
a) Welchen elektrischen Widerstand R hat das Gerät?
b) Welche Stromstärke I wird gemessen, wenn an das Gerät eine Spannung von 60V
gelegt wird?
5. Bei einem Ventilator (Betriebsspannung 230V) wird eine Stromstärke von 0,08 A gemessen.
Wie groß ist der Widerstand des Ventilators?
Fragen zum Stromnetz:
1. Die Glimmlampe in einem Spannungsprüfer leuchtet auf, wenn sie an einem Ende Kontakt
mit dem Außenleiter hat und am anderen Ende mit einer Hand. Erkläre, wie der Stromkreis
verläuft.
2. Wieso kann es zu einem gefährlichen Unfall kommen, wenn man nur mit einem Pol der
Steckdose Kontakt hat? Wodurch kommt es zu einem geschlossenen Stromkreis?
3. Warum darf man in der Nähe von Freileitungen auf keinen Fall einen Drachen steigen lassen?
4. Begründe, warum man zum Löschen von brennenden Elektroanlagen kein Wasser verwendet.
5. Auf den Spannungsprüfer kann man sich nicht immer verlassen, z. B. dann nicht, wenn man
auf einer trockenen Holzleiter steht. Erkläre!