Für die Wahrnehmung des elektrischen Stroms besitzen wir kein Sinnesorgan, d. h. wir können z. B. nicht sehen was in einem Stromkreis vorgeht. Um sich die Vorgänge in einem Stromkreis trotzdem klarmachen zu können, arbeiten die Physiker mit sogenannten Modellen. Oft gibt es zu einem physikalischen Phänomen mehrere Modelle, die alle eigene Vorteile und Nachteile haben. Hier lernst du drei Modelle für den Stromkreis kennen. Achtung! So wie eine Puppe kein echter Mensch ist, ist ein Modell nicht genau die "echte Physik". Modelle sind dafür da bestimmte Aspekte von Physik zu veranschaulichen. Andere Aspekte werden vernachlässigt. Deshalb kann man nicht alle physikalischen Phänomene mit nur einem Modell erklären kann. Analogiemodell zur Erklärung des einfachen Stromkreises - Batterieforum Deutschland. Fahrradkettenmodell
Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Fahrradkette als einfaches Modell für Verhältnisse im elektrischen Stromkreis Bei einem Fahrrad wird die Fahrradkette genutzt, um das Rad mit den Pedalen anzutreiben ( Abb. 1). Du kannst dir einen Stromkreis modellhaft wie eine Fahrradkette vorstellen.
- Analogiemodell zur Erklärung des einfachen Stromkreises - Batterieforum Deutschland
Analogiemodell Zur Erklärung Des Einfachen Stromkreises - Batterieforum Deutschland
Im Abschnitt Definition der
Stromrichtung haben wir uns schon kurz mit dem einfachen Stromkreis beschäftigt. Er besteht aus einer Spannungsquelle, wie zum Beispiel einer Batterie, einem elektrisch
leitenden Draht, einem Schalter, mit dem man den Draht und damit den gesamten Stromfluss
unterbrechen kann, und einem Widerstand, wie zum Beispiel einem Lämpchen. Man betrachtet den
Idealfall, bei dem die Leitungsdrähte als ideale Leiter angenommen werden. Wir wollen wieder mit dem Analogiemodell ein besseres Verständnis für den einfachen
Stromkreis erreichen: Das Wassermodell aus dem Abschnitt Die elektrische
Spannung hilft uns hier weiter. Dem Draht entspricht wieder der
Verbindungsschlauch, dem Schalter entspricht die unterbrochene Verbindung und als
Widerstand wird eine Turbine verwendet, mit der man zum Beispiel ein Gewicht anheben kann. Das Bauteil Spannungsquelle muss aber konzeptionell noch geklärt werden:
Denn stellt man in der obigen Anordnung die Verbindung her, dann wird die Turbine
durch das fließende Wasser angetrieben.
Versuch: Ein Wasserstromkreis
Aufbau
An eine Wasserpumpe sind Schläuche angeschlossen, die den Ausgang der Pumpe mit dem Eingang verbinden. In den Schläuchen befindet sich mit Lebensmittelfarbe gefärbtes Salzwasser. [1]
An einer Stelle verzweigt sich der Schlauch in zwei Schläuche, die später wieder zu einem Schlauch zusammengeführt werden. An mehreren Stellen sind kleine Wasserrädchen eingebaut. Je ein Rädchen in den zwei verzweigten Teilen und je eines vor und hinter dem verzweigten Teil. Außerdem sind noch Wasserhähne eingebaut. Jeweils einer vor und hinter dem verzweigten Teil und je einer in den verzweigten Teilen. Die Zeichnung des Aufbaus. (mit einem zusätzlichen Hahn)
Folgende Fragen kann man sich stellen:
a) Wie werden sich die Rädchen drehen, wenn man die Pumpe einschaltet? b) Welches Rädchen wird zuerst anhalten, wenn man den Hahn 1 oder 2 zudreht? c) Was passiert, wenn man Hahn 3 oder 4 schließt? Beobachtung
a) Die Rädchen A und B drehen sich gleichschnell. Auch C und D drehen sich gleichschnell, aber langsamer als A und B.
b) Egal ob man Hahn 1 oder 2 schließt, alle Rädchen halten (fast) gleichzeitig an.