Physik/Klasse 9: Leistung in einer kombinierten Schaltung mit 3 Widerständen: Unterschied zwischen den Versionen
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{{Box|1. Fragestellung|<big>Wie hängt die insgesamt in einer Schaltung mit mehreren Bauteilen umgesetzte Leistung mit den an den einzelnen Bauteilen umgesetzten Leistungen zusammen?</big> | |||
[[Datei:Leistung4 Aufbaubeschriftet.png|800px]] | [[Datei:Leistung4 Aufbaubeschriftet.png|800px]] | ||
'''Vermutung:''' Was glaubst du? Kreuze auf dem Arbeitsblatt an, | '''Vermutung:''' Was glaubst du? Kreuze auf dem Arbeitsblatt an, welchen Zusammenhang du vermutest. | ||
[[Datei:Leistung4 Ankreuzen.png| | [[Datei:Leistung4 Ankreuzen.png|800px]] | ||
|Frage}} | |||
{{Box|Download Arbeitsblatt|Hier kann das zugehörige Arbeitsblatt heruntergeladen werden (Rechtsklick und "Link in neuem Tab öffnen" auswählen, sonst ist diese Seite weg) | |||
[[Media:Klasse9_Leistung_kombinierteSchaltung_QR.pdf|'''Leistung kombinierte Schaltung''']] | |||
|Download}} | |||
{{Box|Benötigte Materialien| | {{Box|Benötigte Materialien| | ||
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{{LearningApp|app=pjs6r5k3a22|width=100%|height=500px}} | {{LearningApp|app=pjs6r5k3a22|width=100%|height=500px}} | ||
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|3=Lösung}} | |3=Lösung}} | ||
{{Box|Vorwissen auffrischen | |Üben}} | ||
Falls du | |||
{{Box|Vorwissen auffrischen: Messung von Stromstärke und Spannung an einem Bauteil und Einstellung des Multimeters|2= | |||
{{Lösung versteckt| | |||
Falls du nicht mehr weißt wie man Stromstärke und Spannung misst, hilft dir dieses Video: | |||
{{#ev:youtube|etU-Yyti6Xw}} | |||
In unseren Versuchen können wir sowohl zur Messung der Spannung, als auch zur Messung der Stromstärke das gleiche Gerät benutzen: Das Multimeter. Du musst es nur für die Spannungsmessung und für die Strommessung jeweils unterschiedlich in den Stromkreis einbauen und die korrekte Einstellung vornehmen. Prüfe dein Wissen mit dem Quiz: | |||
Was misst du, wenn du das Messgerät auf den jeweils angegebenen Bereich einstellst? | |||
| | {{LearningApp|app=pka4gbtj522|width=100%|height=500px}} | ||
|Vorwissen anzeigen|Vorwissen verbergen}} | |||
|3=Unterrichtsidee}} | |||
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Beachte, dass deine Werte abweichen können. | Beachte, dass deine Werte abweichen können. | ||
Spannungsmessung: | |||
[[Datei:Spannung Bauteil 1.jpg|600px]] | [[Datei:Spannung Bauteil 1.jpg|600px]] | ||
Die Stromstärke durch Bauteil 1 hast du bereits gemssen | Die Stromstärke durch Bauteil 1 hast du bereits gemssen. | ||
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}} | |Lösung anzeigen|Lösung verbergen}} | ||
|3=Lösung}} | |3=Lösung}} | ||
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Beachte, dass deine Werte abweichen können. | Beachte, dass deine Werte abweichen können. | ||
Spannungsmessung: | |||
[[Datei:Spannung Bauteil 2.jpg|600px]] | [[Datei:Spannung Bauteil 2.jpg|600px]] | ||
Messung der Stromstärke: | |||
[[Datei:Stromstärke durch das Bauteil 2.jpg|600px]] | [[Datei:Stromstärke durch das Bauteil 2.jpg|600px]] | ||
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Beachte, dass deine Werte abweichen können. | Beachte, dass deine Werte abweichen können. | ||
Spannungsmessung: | |||
[[Datei:Spannung Bauteil 3.jpg|600px]] | [[Datei:Spannung Bauteil 3.jpg|600px]] | ||
Messung der Stromstärke: | |||
[[Datei:Stromstärke Bauteil 3.jpg|600px]] | [[Datei:Stromstärke Bauteil 3.jpg|600px]] | ||
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{{Box|4. Messergebnisse|Trage deine Messergebnisse in die Tabelle auf dem Arbeitsblatt ein. Die Lösung zeigt Werte einer Beispielmessreihe. | {{Box|4. Messergebnisse|Trage deine Messergebnisse in die Tabelle auf dem Arbeitsblatt ein. Die Lösung zeigt Werte einer Beispielmessreihe. | ||
{{Box|Lösung: Messergebnisse eintragen|2= | {{Box|Lösung: Messergebnisse eintragen|2= | ||
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Beachte, dass deine Werte abweichen können. | Beachte, dass deine Werte abweichen können. | ||
[[Datei: | [[Datei:Leistung4 Messergebnisse.png|600px]] | ||
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}} | |Lösung anzeigen|Lösung verbergen}} | ||
|3=Lösung}} | |3=Lösung}} | ||
|Üben}} | |||
{{Box|5. Auswertung|Bestimme alle Leistungen und erkläre, wie man die insgesamt umgesetzte Leistung aus den Leistungen der einzelnen Bauteile berechnen kann. Vergleiche mit deiner Vermutung zu Beginn. Erkläre auch die Ursache für diesen Zusammenhang. | |||
{{Box|5. Auswertung|Bestimme alle Leistungen und erkläre, wie man die insgesamt umgesetzte Leistung aus den Leistungen der einzelnen Bauteile berechnen kann. Vergleiche mit deiner Vermutung zu Beginn | |||
{{Box|Lösung: Auswertung|2= | {{Box|Lösung: Auswertung|2= | ||
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Beachte, dass deine Werte abweichen können. | Beachte, dass deine Werte abweichen können. | ||
Leistungen: vgl. Tabelle, Formel jeweils: [[Datei:Formel Leistung.png|100px]] | |||
[[Datei:Leistung4 Auswertung Tabelle.png|600px]] | |||
Die Summe der Leistungen an den drei Bauteilen beträgt 215 mW. | |||
Wenn man die an den einzelnen Bauteilen umgesetzten Leistungen addiert, erhält man (fast) die Gesamtleistung der Schaltung. Es gilt also: | |||
[[Datei:Leistung Gesamtschaltung Formel.png|200px]] | |||
Dahinter steckt der Energieerhaltungssatz: Die insgesamt pro Zeiteinheit umgesetzte elektrische Energie der Schaltung ist die Summe der an den einzelnen Bauteilen pro Zeiteinheit umgesetzten elektrischen Energie. | |||
Da auch ein Teil der elektrischen Energie an den Leitungen zwischen den drei Hauptbauteilen umgesetzt (in Wärme umgewandelt) wird, ist die Summe etwas kleiner als die insgesamt umgesetzte elektrische Leistung. | |||
|Lösung anzeigen|Lösung verbergen}} | |Lösung anzeigen|Lösung verbergen}} | ||
|3=Lösung}} | |3=Lösung}} | ||
|Üben}} |
Aktuelle Version vom 9. September 2024, 15:13 Uhr