Schule › Elektrizität › 10–11 Jahre
Stromkreise, Leiter und Isolatoren
Was Strom ist, warum Stromkreise geschlossen sein müssen, Leiter und Isolatoren, Reihen- und Parallelschaltungen und Sicherheit. Mit einem Experiment mit einem Leitertester.
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Ein elektrischer Strom ist ein Fluss elektrischer Ladung. In Metalldrähten wird die Ladung von winzigen Teilchen getragen, den Elektronen. Eine Batterie liefert die Energie, die den Strom durch den Stromkreis treibt.[1]
Strom fließt nur, wenn es eine vollständige Schleife gibt, einen geschlossenen Stromkreis, von der Batterie durch die Bauteile und zurück. Ein Schalter unterbricht oder schließt die Schleife.[2]
Stoffe, die Elektrizität leicht durchlassen, sind Leiter: Metalle wie Kupfer, weil sie Elektronen enthalten, die sich frei bewegen können. Stoffe, die sie nicht durchlassen, sind Isolatoren: Glas, Gummi und Kunststoff. Darum bestehen Stromkabel aus Kupferdraht in einer Hülle aus Kunststoff oder Gummi.[5]
In einer Reihenschaltung liegen die Bauteile in einer einzigen Schleife, und durch jedes fließt derselbe Strom. In einer Parallelschaltung hat jedes Bauteil seinen eigenen Zweig und bekommt die volle Spannung der Batterie. Häuser sind parallel verkabelt, damit man jede Lampe und jedes Gerät einzeln ein- und ausschalten kann.[3]
Netzstrom ist viel stärker als eine Batterie und gefährlich. Stecke nie etwas in Steckdosen oder Geräte, halte Geräte von Wasser fern, fasse sie nie mit nassen Händen an, bleib aus Umspannanlagen fern und lass nie Drachen in der Nähe von Freileitungen steigen.[6]
Ausprobieren: Leiter oder Isolator?
Du brauchst
- Ein 3-V-Batteriepack (2 × AA) in einem Halter
- Ein kleines Lämpchen (oder eine LED) in einer Fassung
- Drei Kabel mit Krokodilklemmen
- Testgegenstände: Stahllöffel, Alufolie, Münze, Eisstiel aus Holz, Plastiklineal, Gummiband, Papier, Glasmurmel, Schnur
Sicherheit
Nur Batterien benutzen, nie Netzstrom. Wenn ein Kabel oder eine Batterie heiß wird, trenne die Verbindung. Halte die Klemmen nicht lange direkt aneinander (das ist ein Kurzschluss).
So geht's
- Baue einen Stromkreis aus Batterie, Lämpchen und Kabeln, lass aber zwischen zwei Krokodilklemmen eine Lücke.
- Halte die beiden Klemmen aneinander: Das Lämpchen sollte leuchten. So prüfst du, ob dein Stromkreis funktioniert.
- Sage für jeden Gegenstand voraus: Wird das Lämpchen leuchten? Schreib es auf.
- Klemme jeden Gegenstand einzeln in die Lücke. Leuchtet das Lämpchen?
- Sortiere deine Gegenstände in Leiter und Isolatoren. Was haben die Leiter gemeinsam?
Spielen: Leiter oder Isolator?
Lässt es Elektrizität durch? Sortiere jeden Stoff.
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Quiz
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