Elektrizität

Strom, Spannung, Widerstand, Schaltungen, Leistung, Energie

Sehr prüfungsrelevantca. 50 Min.Adaptiver Trainer

Auf einen Blick

Lichterkette: Alle Lampen hängen hintereinander am selben Strom.

Nach dieser Lektion

✓
Du wendest $U = R I$ und $P = U I$ an.
✓
Du berechnest Serien- und Parallelschaltungen.
✓
Du rechnest Energie in kWh und Kosten aus.

An der Prüfung: Die Physik-Prüfung dauert 80 Minuten (Formelsammlung erlaubt, g = 10 m/s² zulässig). Dieses Gebiet ist in praktisch jeder Serie dabei.

Schritt 2

Entdecken

Spiel zuerst. Formeln ergeben mehr Sinn, wenn du schon gesehen hast, was sie tun.

I = \frac{12 V}{50 Ω} = 0, 24 A

Widerstand

R_{1}

20 ΩWiderstand

R_{2}

30 ΩSchaltung: 0 = Serie, 1 = parallel0

$R_{ges}$

50Ω

$I$

0,24A

$P$

2,9W

Serie: $R_{ges} = R_{1} + R_{2}$ ist grösser als jeder einzelne.

Aufträge

0 von 3 geschafft

Mach den Gesamtwiderstand kleiner als $R_{1}$ .
(offen)
Stelle in Serie genau 25 Ω Gesamtwiderstand ein.
(offen)
Parallel mit gleichen Widerständen: $R_{ges}$ ist die Hälfte.
(offen)

Entdecke:

Parallel öffnest du einen zweiten Weg für den Strom: Der Gesamtwiderstand sinkt, der Gesamtstrom steigt. In Serie muss der Strom durch beide.

Schritt 3

Verstehen

Das Wichtigste auf einen Blick.

1Grundgrössen

U = R \cdot I

Grösse		Einheit
$Spannung U$	→	$Volt (V)$
$Strom I$	→	$Ampere (A)$
$Widerstand R$	→	$Ohm (Ω)$

$R = \frac{U}{I}$ : Mehr Widerstand, weniger Strom.

$R = 10 Ω$ : Doppelte Spannung, doppelter Strom.

MerkeSpannung treibt, Widerstand bremst.

2Serie

R = R_{1} + R_{2}

Strom: überall gleich.
Spannung: teilt sich auf, $U = U_{1} + U_{2}$ .

$R_{1} = 20 Ω$ und $R_{2} = 40 Ω$ an 12 V.

MerkeSerie:

R

wird grösser.

3Parallel

\frac{1}{R} = \frac{1}{R _{1}} + \frac{1}{R _{2}}

Spannung: an allen gleich.
Strom: teilt sich auf, $I = I_{1} + I_{2}$ .

$R_{1} = 20 Ω$ und $R_{2} = 30 Ω$ an 12 V.

MerkeParallel:

R

wird kleiner als der kleinste.

4Leistung und Energie

P = U \cdot I

Gesucht		Formel
$Leistung$	→	$P = U I = R I^{2} = \frac{U ^{2}}{R}$
$Energie$	→	$E = P \cdot t$
$1 kWh$	→	$3, 6 MJ$

LED, 10 W1 kWh

LED, 10 W, 100 Stunden: $E = P t = 1$ kWh.

MerkeW mit s, kW mit h: Einheiten nicht mischen.

Schritt 4

Musterbeispiel

Deck Schritt für Schritt auf und überlege dir jeden Schritt zuerst selbst.

Musterbeispiel

Ein Föhn hat 2000 W an 230 V . Wie gross sind Strom und Widerstand?

Föhn: 2000 W an 230 V.

Wische auf der Grafik für den nächsten Schritt.

1
Strom
Überlege zuerst selbst: Wie würdest du diesen Schritt machen?
2
Widerstand
…

Typische Fehler

✗
Bei parallel die Widerstände addieren.
✗
Nach $\frac{1}{R}$ den Kehrwert vergessen.
✗
W und kW bzw. s und h bei der Energie mischen.

Prüfungstipp

Zeichne das Schaltbild neu und markiere, welche Widerstände direkt in Serie oder parallel sind. Fasse schrittweise zusammen, bis nur noch einer übrig ist.

Schritt 5

Üben

Unendlich viele Aufgaben. Nach drei richtigen in Folge wird es schwerer, bei Fehlern wieder leichter. Hinweise bekommst du schrittweise, nicht sofort die ganze Lösung.

Schritt 6

Prüfungsniveau

Aufgaben mit mehreren Teilaufgaben und Punkten, aufgebaut wie in der Passerelle. Du siehst sie mit einem kostenlosen Konto.

1 Aufgabe auf Prüfungsniveau

Gemischte Schaltung

Mit einem Gratis-Konto siehst du die Aufgaben. Lösungswege gibt es im Abo.

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Danach: echte Prüfungen im Prüfungsarchiv.

Selbstcheck: Wie sicher bist du?

Sei ehrlich zu dir. Nur so zeigen wir dir, was du als Nächstes üben solltest.

Du wendest $U = R I$ und $P = U I$ an.
Du berechnest Serien- und Parallelschaltungen.
Du rechnest Energie in kWh und Kosten aus.

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