Physik Klasse 7 (Schuljahr 2015/2016)

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Auf dieser Seite geht es um ein Physik Projekt in der Klasse 7f im Schuljahr 2015/2016, das von Herrn Jankowski geleitet wird.

Inhaltsverzeichnis

Projekt Elektro: Wir bereiten eine Schulstunde vor

In diesem Projekt geht es um die Erarbeitung der Themen des Halbjahres des Schuljahres 2015/2016. Hier wird in Gruppen gearbeitet und jede Gruppe bereitet ihre eigene Unterrichtsstunde im Fach Physik vor. Jede Gruppe bearbeitet unterschiedlich Themen (Siehe unten)

  • Wichtig: An alle Gruppen, bitte beachtet, dass ihr 3 oder 4 Fragen hinzufügt!

Wenn ihr ein paar Fragen über das Projekt habt, könnt ihr euch gerne bei der Orga-Gruppe oder bei euren Partnergruppen informieren.

Aufteilung der Themenbereiche

  1. Elektrische Sicherung (Gruppenleiter: Luzi)
  2. Elektrische Spannung (Gruppenleiter: Anesa)
  3. Elektrischer Widerstand (Gruppenleiter: Patrick)
  4. Widerstand (Gruppenleiter: Nico L.)
  5. Auf den Spuren von Volta (Gruppenleiter: Emma)
  6. Stromstärken (Gruppenleiter: Luise)
  7. Widerstände im Stromkreis (Gruppenleiter: Antonia)
  8. Die kirchhoffschen Gesetze (Gruppenleiter: Moritz)


Luzi: Elektrische Sicherung

Damit Hausbrände vermieden werden und man sicher in einem Haushalt leben kann, sind die sogenannten Sicherungen wichtig. Um zu wissen wofür eine Sicherung gut ist hier ein Link:

Hier nochmal eine Erklärung: Eine Sicherung ist dafür da ,damit sie den Stromkreis bei einer Überlastung oder einem Kurzschluss unterbricht.Dafür Brände und Überhitzungen der Kabel zu vermeiden. Ein Link zu dem Sicherheitshinweis:

Jetzt muss man nur noch wissen wie eine Sicherung funktioniert: Der passende Link:

Eine Sicherung wie sie in den meisten Haushälte vorhanden ist, funktioniert so:

Ein Bimetallstreifen, der sich im Inneren einer Sicherung befindet, biegt sich bei Hitze. Also dann wenn die Stromstärke zu hoch wird. Denn die sehr hohe Stromstärke sorgt für Hitze. Das löst den Sicherungsschalter aus. Trotzdem ist bei den heutigen Sicherungen meist noch zusätzlich ein FI-Schalter eingebaut:

  • Fragen
  • Warum braucht man eine Sicherung?
  • Wie funktioniert eine Sicherung?
  • Was wird heute trotzdem zur Sicherheit noch mit eingebaut?

Anesa: Elektrische Spannung

Die elektrische Spannung gibt die Stärke vom Antrieb des elektrischen Stroms an. Spannung hat die Einheit ein Volt und das Formelzeichen U.

In der elektrischen Spannung gibt es eine Parallelschaltung und eine Reihenschaltung. Die elektrische Spannung wird mit einem Spannungsmesser gemessen (Voltmeter). Die elektrische Spannung , entsteht durch den Ladungsunterschied zweier Pole Was ist elektrische Spannung?

Elektrische Spannung entsteht durch Reibungselektrizität oder Gewittern. Je höher die Spannung ist desto mehr Strom kann fließen Elektrische Spannungen zwischen zwei Leitern können mit einem Voltmeter gemessen werden. Dies ist ein Gerät, welches an beide Leitungen angeschlossen wird und die anliegende Spannung entweder analog (mit einem Zeiger) oder digital (als Zahlenwert) anzeigt. Hierbei wird die Spannungsquelle meist nicht nennenswert belastet, d. h. es wird nur ein sehr kleiner Strom durch das Messgerät fließen.

Patrick: Elektrischer Widerstand im Zusmmenhang mit der Stromstärke

Arbeitsaufträge:

  1. Auftrag: zuerst sollt ihr die Seiten 86 und 87 über elektrische Widerstände und den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke.
  2. Lest euch die unten angegebenen Texte durch, und nutzt die Links die zur Veranschaulichung mancher Themen angegeben sind.

Es gibt einen Elektrischen Widerstand, wenn die gerichtete Bewegung der Elektronen, die sich durch einen Stromkreis bewegen und mit den Metallionen des Leiters zussamenstoßen, behindert wird. Dem elektrischen Strom wird also ein Wiederstand entgegengesetzt.

Hier ist ein Link zum Erklärungsvideo:

Der elektrische Widerstand wird in R angegeben.Die Maßeinheit für den elektrischen Widerstand ist Ohm( Ω ). Es gibt außerdem Milliohm( mΩ ), die kleinste Einheit.Danach kommt das normale Ohm( Ω )und das Kiloohm( kΩ ). Die größte Maßeinheit ist Megaohm(MΩ ). Ein Milliohm entspricht 0,001 Ω , ein Kiloohm entspricht 1 000 Ω und ein Megaohm entspricht 1 000 000 Ω . Diese Maßeinheiten sind nach dem berühmten Professor Georg Simon Ohm benannt , über den ihr auf Seite 87 in dem Physikbuch mehr erfahrt. hier die Literaturangabe zum Physikbuch einfügen (Autor, Titel, Erscheinungsort und Jahr)

Nico L: Widerstand

Der Widerstand wird in R angegeben.Der Widerstand wird mit der Gleichung R=q*I/A angegeben.

Der Widerstand

Widerstand ist eine Materialkonstante. Eine Materialkonstante (Materialkonstante )gibt den Widerstand gegen die Fähigkeit elektrischen Strom zu leiten. Der Widerstand wird in R angegeben. Die Formel dazu lautet:  

R*A/I= spezifischer elektrischer Widerstand

I = Länge des Drahtes

A = Querschnittsfläche des Drahtes

Es gibt Materialien die einen geringen Widerstand haben und Materialien die einen hohen Widerstand haben. Die Materialien, die einen geringen Widerstand haben, leiten den elektrischen Strom gut, und die Materialien deren Widerstand hoch ist leiten den elektrischen Strom nicht so gut.

Widerstände können auch als Temperatursensoren bei elektrischen Thermometern genutzt werden. Erhöht sich die Temperatur so verändert sich der Widerstand des Leiters. Bei konstanter Spannung verringert sich dann die Stromstärke.

Antonia: Widerstände im Stromkreis

Arbeitsaufträge:

  1. Lest die Seite 103 im Schulbuch
  2. Lest anschließend den unten angegebenen Text
  3. Guckt euch die unten verlinkten Videos an
  4. Löst die Aufgaben

In der Physik sind viele Gesetzte als mathematische Gleichungen formuliert um neue Erkenntnisse zu gewinnen. Dabei werden vor allem Regeln für das äquivalente Umformen von Gleichungen angewendet, um zu neuen Gleichungen zu kommen. Über diesen Link kommt man zu der Erklärung der äquivalenten Umformung: https://www.youtube.com/watch?v=CamVNjwj2zA

Der elektrische Widerstand eines Bauelementes oder Gerätes gibt an, welche Spannung für einen elektrischen Strom der Stärke 1 A (Ampere) erforderlich ist. Er wird in der Einheit Ohm gemessen. Befinden sich in einem Stromkreis mit einer elektrischen Quelle mehrere Bauelemente (Widerstände, Glühlampen, Spulen, ...), so können diese in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sein. Der Gesamtwiderstand der Schaltung hängt von der Art der Schaltung und vom elektrischen Widerstand der betreffenden Bauelemente ab. Bestimmt werden kann der elektrische Widerstand mithilfe eines Ohmmeters oder durch Messung von Spannung und Stromstärke sowie Berechnung mit der Gleichung R = U/I

Hier ist ein Link zu einem Video, das zu dem Thema passt:

Moritz: Die kirchhoffschen Gesetze

Die kirchhoffschen Gesetze gelten für Schaltungssysteme. Für Ströme I gilt der Knotenpunktsatz: "In jedem Knoten ist die Summe der zufließenden Ströme gleich der Summe der abfließenden Ströme." Der Maschensatz gilt für Spannungen: "Die Summe aller Quellspannungen ist gleich der Summe aller Spannungsabfälle". Das bedeutet, dass an Knoten keine Ströme erzeugt oder verbraucht werden und dass in einem geschlossenen Stromkreis keine Spannungen erzeugt oder abgebaut werden (außer durch die jeweiligen Bauelemente). Das sind die beiden regeln einmal über den Knotensatz https://www.youtube.com/watch?v=7VcwuX5ckWQ und einmal über den Maschensatz https://www.youtube.com/watch?v=Qzx53x9HTsM

Luise: Die Stromstärken und Spannungen in verzweigten und unverzweigten Stromkreisen

Bei unverzweigten Stromkreisen bleibt die Elektronenanzahl und die Stromstärken konstant. Es können weder Elektronen zugeführt, noch entnommen werden. Sie können sich nicht stauen. An verschiedenen Stellen fließt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Man kann die Stromkreise auch anschaulicher/einfacher mit Wasserstromkreisen darstellen:

In einem verzweigten Wasserstromkreis verteilt sich das Wasser/der Wasserstrom auf die Zweige, die nicht gleichgroß sein müssen. Das Wasser trifft an den Enden der Zweige wieder in einem Knoten zusammen. In diesem Wasserkreis/Stromkreis geht auch kein Wasser/keine Elektronen verloren und staut sich nicht.

Für die elektrische Stromstärken in unverzweigten Stromkreise gilt: I=I1=I2=...=konstant

Für die elektrische Spannung in unverzweigten Stromkreis gilt: U=U1+U2+… https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/spannungen-stromkreisen

Für die elektrische Stromstärke in verzweigten Stromkreisen gilt:

I=I1+I2+…


Projekt Totalreflexion