Sicherungen gegen Überlastung und Kurzschluss
Sicherungen unterbrechen den Stromkreis, wenn der Strom zu groß wird. Das schützt die Leitungen vor Überhitzung.
Das lernst du heute
- Ich kann Überlastung und Kurzschluss unterscheiden.
- Ich kann die Stromstärke eines Geräts berechnen.
- Ich kann prüfen, ob eine Sicherung bei mehreren Geräten auslöst.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Elektrische Leistung und Energiebedarf im Haushalt, Vom Hausanschluss zur Steckdose
Jede Leitung hält nur eine bestimmte Stromstärke aus. Ist der Strom zu groß, erwärmt sich der Draht und es kann brennen. Zwei Fehler machen den Strom zu groß. Bei einer Überlastung hängen zu viele Geräte an einem Stromkreis. Bei einem Kurzschluss fehlt der Widerstand fast ganz, zum Beispiel wenn zwei blanke Drähte sich berühren. Dann gilt I = U : R mit sehr kleinem R. Der Strom wird riesig. Sicherungen schalten ab. Heute sind das meist Leitungsschutzschalter. Ein Bimetallstreifen biegt sich bei Wärme und löst bei Überlast aus. Ein Elektromagnet löst bei sehr großem Strom sofort aus. Ein Leitungsschutzschalter mit 16 A schaltet ab, wenn länger mehr als 16 A fließen. Mit P = U · I gilt I = P : U. Ein Wasserkocher mit 2000 W braucht an 230 V etwa 8,7 A. Ein Toaster mit 800 W braucht etwa 3,5 A. Zusammen sind es etwa 12,2 A. Das hält die Sicherung aus. Kommt ein Heizlüfter mit 2000 W dazu, sind es etwa 20,9 A. Dann löst die Sicherung aus. Sicherungen niemals überbrücken oder durch größere ersetzen.
| Gerät | Leistung | Stromstärke bei 230 V |
|---|---|---|
| Wasserkocher | 2000 W | etwa 8,7 A |
| Toaster | 800 W | etwa 3,5 A |
| Heizlüfter | 2000 W | etwa 8,7 A |
| Alle drei zusammen | 4800 W | etwa 20,9 A |
Prüfen, ob die Sicherung auslöst
- Gegeben: Sicherung 16 A, Spannung 230 V.
- Größte Leistung: P = 230 V · 16 A = 3680 W.
- Wasserkocher und Toaster: 2000 W + 800 W = 2800 W.
- 2800 W ist kleiner als 3680 W. Die Sicherung löst nicht aus.
- Mit dem Heizlüfter sind es 4800 W. Das ist mehr als 3680 W. Die Sicherung löst aus.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Zu viele Geräte: Überlastung.
Drähte berühren sich: Kurzschluss.
In beiden Fällen schaltet die Sicherung ab.
Ein Beispiel
Wenn du mit einer Mehrfachsteckdose mehrere starke Geräte betreibst, fließt viel Strom durch eine Leitung. Die Sicherung schützt vor zu viel Strom.
Schritt für Schritt
Du berechnest die Stromstärke eines Geräts.
- Schreibe P und U auf.
- Teile P durch U.
- Vergleiche mit der Sicherung.
- Entscheide: Löst sie aus?
Mit einem Bild erklärt
| Geräte am Stromkreis | Leistung zusammen | Strom | 16-A-Sicherung |
|---|---|---|---|
| Wasserkocher, Toaster | 2800 W | etwa 12,2 A | hält |
| Alle drei | 4800 W | etwa 20,9 A | löst aus |
Zur Grundlage zurück
- Elektrische Leistung und Energiebedarf im Haushalt – Du kannst die Leistung mit P = U · I berechnen.
- Vom Hausanschluss zur Steckdose – Du kennst den Weg des Stroms im Haus.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Ein Gerät hat 1150 W und wird an 230 V betrieben. Wie groß ist die Stromstärke in A?
Zeig mir den ersten Schritt
I = P : U.
Lösung ansehen
Lösung: 5
1150 W : 230 V = 5 A.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Ein Stromkreis hat eine 10-A-Sicherung und 230 V. Wie viel Leistung in W dürfen die Geräte zusammen höchstens haben?
Zeig mir den ersten Schritt
P = U · I.
Lösung ansehen
Lösung: 2300
230 V · 10 A = 2300 W.
Tipp: Rechne die Leistungen zusammen und teile sie durch 230 V. So erhältst du die Gesamtstromstärke.
Merksatz: I = P : U. Bei Überlastung und Kurzschluss ist der Strom zu groß. Dann schaltet die Sicherung ab.
Typischer Fehler: Viele wollen eine Sicherung, die immer wieder auslöst, durch eine größere ersetzen. Das ist gefährlich. Die Leitung kann dann überhitzen und brennen.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Zeig mir den ersten Schritt
Denke an I = U : R. Was passiert, wenn R sehr klein wird?
Lösung ansehen
Lösung: Der Widerstand wird fast null.
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt nicht
Frage 3 Ein Toaster hat 920 W. Wie groß ist die Stromstärke an 230 V in A?
Zeig mir den ersten Schritt
920 : 230.
Lösung ansehen
Lösung: 4
920 W : 230 V = 4 A.
Lösung ansehen
Lösung: ein Elektromagnet
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt
Geschafft
Sicherungen unterbrechen den Stromkreis bei zu großem Strom. Überlastung und Kurzschluss sind die beiden Ursachen.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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