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Physik

Spannung und Stromstärke im Modell

Die Stromstärke sagt, wie viel Ladung pro Sekunde fließt. Die Spannung ist der Antrieb dafür.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann Spannung und Stromstärke unterscheiden.
  • Ich kenne die Einheiten Volt und Ampere.
  • Ich kann ein Modell zum Stromkreis anwenden.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Was im Draht passiert: Modelle für den Strom, Elektrische Ladung und Blitze

Im Stromkreis bewegen sich Ladungen, in Metallen sind es die Elektronen. Die Stromstärke I sagt, wie viel Ladung in einer Sekunde durch den Leiter fließt. Die Einheit ist das Ampere (A). In Metallen bewegen sich die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol. Als technische Stromrichtung hat man aber früher festgelegt: vom Pluspol zum Minuspol. Diese Richtung zeichnet man bis heute in Schaltpläne. Kleine Stromstärken gibt man in Milliampere an: 1 A = 1000 mA. Die Spannung U ist der Antrieb. Sie entsteht, wenn an einer Quelle Ladungen getrennt werden. Die Einheit ist das Volt (V). Eine Batterie hat 1,5 V oder 4,5 V. Zur Veranschaulichung dient ein Modell: das Wassermodell. Die Pumpe entspricht der Batterie, die Wasserströmung dem Strom, der Höhenunterschied oder Druck der Spannung. Ein Modell vereinfacht und hat Grenzen: Elektronen sind keine Wasserteilchen. Spannungsquellen gibt es viele: Batterien nutzen chemische Energie, ein Dynamo bewegt Magnet und Spule, Solarzellen nutzen Licht. Die Steckdose liefert 230 V und ist lebensgefährlich. Nie ausprobieren.

Zwei Grundgrößen.
GrößeZeichenEinheitModell Wasser
StromstärkeIAmpere (A)Wasserstrom
SpannungUVolt (V)Antrieb durch die Pumpe

Einheiten umrechnen

  1. Gegeben: I = 0,5 A.
  2. 1 A = 1000 mA.
  3. 0,5 A = 0,5 · 1000 mA.
  4. I = 500 mA.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Spannung: Antrieb. Einheit Volt.

Stromstärke: Fluss. Einheit Ampere.

Ohne Antrieb fließt nichts.

Ein Beispiel

Beispiel

Im Wassermodell treibt eine Pumpe Wasser durch ein Rohr. Die Pumpe ist die Batterie, das Wasser sind die Ladungen.

Schritt für Schritt

Du unterscheidest Spannung und Stromstärke.

  1. Frage: Geht es um den Antrieb oder den Fluss?
  2. Antrieb: Spannung in V.
  3. Fluss: Stromstärke in A.
  4. Rechne mA in A um.

Mit einem Bild erklärt

Modell WasserStromkreis
PumpeSpannungsquelle
WasserstromStrom
DruckunterschiedSpannung
Verengung im RohrWiderstand

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Wie viele mA sind 0,5 A?

Zeig mir den ersten Schritt

1 A = 1000 mA.

Lösung ansehen

Lösung: 500

0,5 · 1000 mA = 500 mA.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Wie viele A sind 250 mA?

Zeig mir den ersten Schritt

Teile durch 1000.

Lösung ansehen

Lösung: 0,25

250 : 1000 = 0,25 A.

Tipp: Messungen mit der Steckdose sind verboten. Nutze in der Schule nur Batterien oder ein Netzgerät mit kleiner Spannung, immer mit Lehrkraft.

Merksatz: Spannung U in Volt ist der Antrieb. Stromstärke I in Ampere ist der Ladungsfluss. 1 A = 1000 mA.

Typischer Fehler: Viele halten Spannung und Stromstärke für dasselbe. Die Spannung treibt an, die Stromstärke gibt den Fluss an.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Welche Einheit hat die Spannung?
Lösung ansehen

Lösung: Volt (V)

Frage 2 Wie viele mA sind 2 A?

Zeig mir den ersten Schritt

2 · 1000.

Lösung ansehen

Lösung: 2000

2 A = 2000 mA.

Frage 3 Die Spannung gibt an, wie viel Ladung pro Sekunde fließt.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 4 Wie entsteht in einer Batterie eine Spannung?
Lösung ansehen

Lösung: Durch Ladungstrennung mit chemischer Energie.

Geschafft

Die Spannung ist der Antrieb, die Stromstärke der Fluss. Das Wassermodell hilft beim Verstehen, hat aber Grenzen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Ladung, Spannung, Strom und Widerstand

Kurz erklärt, 42 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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