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Elektrischer Strom und seine Wirkungen 05:55 min

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Textversion des Videos

Transkript Elektrischer Strom und seine Wirkungen

Hallo. Wir sind heute zu Gast bei Anne und ihrem Vater Bernd. Schau dich einmal in ihrer Wohnung um. Im Wohnzimmer hört Anne ihrem Vater zu, der ihr eine Geschichte vorliest. Um zu lesen, braucht er Licht, das von der Deckenlampe kommt. Dazu spielt leise Musik aus den Lautsprecherboxen. Ganz in der Nähe lädt Bernd den Akku seines Smartphones und in der Küche kocht der Wasserkocher Wasser. All diese Geräte funktionieren aufgrund der Wirkung des elektrischen Stroms. In diesem Video werden wir uns diese Wirkung etwas näher anschauen. Dafür wiederholen wir als erstes wie wir uns den elektrischen Strom vorstellen können und wie ein elektrischer Stromkreis aufgebaut ist. Danach können wir uns dann mit den Wirkungen des elektrischen Stroms beschäftigen. Schauen wir uns also den Wasserkocher genauer an. Wenn wir den Stecker in die Steckdose stecken erhalten wir einen einfachen Stromkreis. Der Verbraucher ist der Wasserkocher und die elektrischen Leitungen sind die Kabel. Als Energiequelle können wir die Steckdose annehmen. Wir können uns den elektrischen Strom sehr gut als Bewegung vieler geladener Teilchen in dieselbe Richtung vorstellen. Je schneller sich die Teilchen bewegen und je mehr Teilchen es sind, desto stärker ist der Strom. Nun können wir uns mit den Wirkungen des elektrischen Stroms beschäftigen. Im Wasserkocher bewirkt der elektrische Strom die Erwärmung der Heizwendel und somit die Erwärmung des Wassers. Dies ist die Wärmewirkung des elektrischen Stroms. Wir können uns das folgendermaßen erklären: Nehmen wir einmal an, dass die Heizwendel aus zwei Arten von Teilchen besteht. Ruhenden Teilchen und den bewegten geladenen Teilchen, die den Strom bilden. Dann können wir uns vorstellen, dass die geladenen Teilchen an den ruhenden Teilchen reiben, wenn sie an diesen vorbeiströmen. Das ist so ähnlich, wie wenn du deine Hände schnell aneinander reibst. Dabei entsteht auch Wärme. Je schneller du deine Hände aneinander reibst, desto wärmer werden sie. Genauso ist es im Leiter. Je stärker der elektrische Strom ist, desto mehr Wärme entsteht. Schauen wir uns die Lampe genauer an. Anne und Bernd haben noch eine alte Glühlampe. Dass sie leuchtet, können wir uns ähnlich wie die Funktionsweise des Wasserkochers erklären. In der Glühlampe befindet sich ein elektrischer Leiter, der Glühdraht, durch den sich geladene Teilchen bewegen. Wir können dann annehmen, dass sie einen Teil ihrer Energie an die ruhenden Teilchen abgeben, wenn sie mit ihnen zusammenstoßen. Die ruhenden Teilchen wiederum können die aufgenommene Energie als Licht und Wärme abgeben. Die Lampe leuchtet und wird heiß. Schauen wir uns die Lautsprecher genauer an. Im hinteren Teil des Lautsprechers befindet sich ein fester Magnet und ein aufgewickelter Leiterdraht, die Spule. Ein elektrischer Strom in der Spule bewirkt, dass sie zu einem Elektromagneten wird. Dies ist die magnetische Wirkung des elektrischen Stroms. Von der magnetischen Wirkung des Stroms kannst du dich zuhause ganz einfach selbst überzeugen. Dafür brauchst du einen Nagel, einen Draht, eine 4,5 Volt-Batterie und eine Büroklammer. Wickel den Draht viele Male um den Nagel. Dadurch erhältst du eine Spule. Dann schließt du die beiden Enden des Drahts an die Batterie an. Wenn du jetzt mit dem Ende des Nagels in die Nähe der Büroklammer kommst, wird diese vom Nagel angezogen. Du hast deinen eigenen Elektromagneten gebaut. Die Stärke der magnetischen Wirkung ist umso größer, je größer die Stromstärke ist. Davon kannst du dich überzeugen, indem du die 4,5 Volt-Batterie durch eine 9 Volt-Batterie ersetzt. Jetzt werden noch mehr Büroklammern festgehalten. So wird auch die Lautstärke der Lautsprecher über die Stärke des Stroms gesteuert. Schauen wir uns noch das Smartphone an. Mit dem elektrischen Strom wird dessen Akku geladen. Dabei findet ein chemischer Prozess statt. Deshalb sprechen wir hier von der chemischen Wirkung des elektrischen Stroms. Die Energie des elektrischen Stroms wird als chemische Energie im Akku gespeichert und steht später für das Smartphone wieder zur Verfügung. Fassen wir also zusammen: Es gibt vier Wirkungen des elektrischen Stroms. Die Wärmewirkung, die Lichtwirkung, die magnetische Wirkung und die chemische Wirkung. Die Wärmewirkung und die magnetische Wirkung sind umso größer, je größer der elektrische Strom ist. Versteht man den elektrischen Strom, kann man sich also viele interessante Effekte erklären. Viele davon tauchen in deinem Alltag auf. Nur einen kleinen Teil davon haben wir hier besprochen. Wenn du aufmerksam bist, entdeckst du bestimmt noch mehr. Viel Spaß dabei. Tschüss

7 Kommentare
  1. Sehr schön erklärt nur wir haben in der Schule noch die machanische Wirkung

    Von Yschiebel81, vor 3 Monaten
  2. Sehr gut erklärt! Vielen Dank

    Von Ransprung, vor 8 Monaten
  3. Hallo ich habe alles deutlich verstanden 😊😂☺️👍😎😄

    Von Gahda S., vor 10 Monaten
  4. Super Video ;)))))))))):))) **
    \_/ ☆☆☆

    Von Nagat A., vor fast 2 Jahren
  5. sehr gut erklärt! Wir schreiben bald einen Physiktest über dieses Thema

    Von Pschawerohe, vor mehr als 3 Jahren
  1. Vielen Dank für dir ganzen Informationen :)

    Von Vauceh, vor mehr als 4 Jahren
  2. oh ja !
    ich kenne z.B. noch die mechanische Wirkung

    Von Berg Trifft, vor mehr als 4 Jahren
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Elektrischer Strom und seine Wirkungen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Elektrischer Strom und seine Wirkungen kannst du es wiederholen und üben.

  • Nenne die Wirkungen des elektrischen Stroms.

    Tipps

    Wozu benutzt man eine Glühlampe?

    Eine Spule verwendet man zum Beispiel in einem Lautsprecher.

    Lösung

    Der elektrische Strom ist die gemeinsame Bewegung der beweglichen geladenen Teilchen, der Elektronen, im Leiter. Bei ihrer Bewegung stoßen sie mit ruhenden geladenen Teilchen zusammen. Dabei wird ein Teil der Bewegungsenergie der Elektronen als Wärme abgegeben. Das wird als Wärmewirkung des elektrischen Stroms bezeichnet.

    Die Bewegungsenergie der Elektronen kann nach einem Stoß, aber auch von den ruhenden geladenen Teilchen als Licht abgegeben werden. Das bezeichnet man als Lichtwirkung des elektrischen Stroms.

    Liegt an einer Spule ein Strom an, wird sie zu einem Elektromagneten. Das nennt man die magnetische Wirkung des elektrischen Stroms.

    Der elektrische Strom kann in einem Akku in chemische Energie umgewandelt werden. Dabei verwendet man die chemische Wirkung des elektrischen Stroms.

  • Gib die elektrische Wirkung zum elektrischen Gerät an.

    Tipps

    In welchem der abgebildeten elektrischen Geräte findest du einen Lautsprecher?

    In welchem der Geräte findest du einen Akku?

    Und in welchem der Geräte findest du eine Lampe?

    Lösung

    In einem Wasserkocher wird Wasser erhitzt. Die dafür nötige Wärme entsteht durch die Wärmewirkung des elektrischen Stroms.

    Ein Glühbirne leuchtet. Das Leuchten entsteht durch die Lichtwirkung des elektrischen Stroms.

    Eine Stereoanlage erzeugt die Klänge über Lautsprecher. Diese Lautsprecher funktionieren durch das Schwingen eines Elektromagneten. Dieser Elektromagnet ist eine Spule, an der ein Strom anliegt. Das ist die magnetische Wirkung des elektrischen Stroms.

    In einem Akku wird durch einen chemischen Prozess elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Das ist die chemische Wirkung des elektrischen Stroms.

  • Zeige die Ursachen für Wärme- und Lichtwirkung auf.

    Tipps

    Reibe einmal sehr schnell deine Hände aneinander und spüre, was passiert.

    Lösung

    Die Wirkungen des elektrischen Stroms sind die Wärmewirkung, die Lichtwirkung, die magnetische Wirkung und die chemische Wirkung.

    Die Wärmewirkung entsteht in einem Leiter durch die Reibung von bewegten geladenen Teilchen an ruhenden Teilchen. Umso schneller sich die Teilchen bewegen und je mehr es sind, desto größer ist der elektrische Strom und desto größer ist die Reibung. Die Wärmewirkung wird also größer, je größer der elektrische Strom wird.

    Die Lichtwirkung entsteht in einem Glühdraht durch das Zusammenstoßen von bewegten geladenen Teilchen und ruhenden geladenen Teilchen. Dabei wird ein Teil der Bewegungsenergie der bewegten geladenen Teilchen an die ruhenden geladenen Teilchen abgegeben.

    Umso mehr geladene Teilchen sich bewegen, desto mehr Stöße gibt es. Umso schneller sie sich bewegen, desto mehr Energie geben sie an die ruhenden geladenen Teilchen ab. Die Lichtwirkung ist also größer, je größer der elektrische Strom ist.

  • Gib Beispiele zu den Wirkungen des elektrischen Stroms an.

    Tipps

    Am Kran auf einem Schrottplatz hängt eine riesige Spule. Wenn sie mit Strom durchflossen wird, kann man damit ganze Autos in die Höhe heben.

    Eine Akku kann immer wieder geladen werden.

    Lösung

    In einem Ofen wird gebacken. Im Toaster wird Brot geröstet. Der Heißlüfter erzeugt warme Luft. Diese Geräte funktionieren also aufgrund der Wärmewirkung des elektrischen Stroms.

    Eine Straßenlaterne und Taschenlampe leuchten. Die Grundlage ihrer Funktion ist also die Lichtwirkung des elektrischen Stroms.

    Eine Lautsprecherbox funktioniert aufgrund der Schwingung der Membran, die von einem Elektromagneten angetrieben wird. Der Kran auf einem Schrottplatz hebt Metall mit einem Elektromagneten. Diese Geräte funktionieren also aufgrund der magnetischen Wirkung des elektrischen Stroms.

    In einem Akku wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Ein Akku funktioniert also durch die chemische Wirkung des elektrischen Stroms.

  • Erkläre die verschiedenen Anwendungen des elektrischen Stroms im Auto.

    Tipps

    Überlege dir genau, welche Effekte die verschiedenen Wirkungen verursachen. Dann überlege dir, bei welchen Teilen des Autos diese Effekte eine Rolle spielen.

    Wie viele Wirkungen des elektrischen Stroms gibt es?

    Lösung

    In einem Elektroauto befindet sich zusätzlich ein Elektromotor. Dieser besteht aus Magneten und Spulen. Schließt man einen Strom an die Spulen an, werden sie zu Elektromagneten. Sie stoßen sich von den Magneten ab oder ziehen sich an - abhängig von der Richtung des Stroms. Ändert man schnell hintereinander die Richtung des Stroms, setzt sich der Motor in Bewegung. Hier kommt die magnetische Wirkung des elektrischen Stroms zu Einsatz.

  • Wende an, was du über die Abhängigkeit der magnetischen Wirkung von der Größe des Stroms weißt.

    Tipps

    Die Zahl auf der Batterie bezeichnet die von der Batterie gelieferte Spannung in Volt $V$. Die Stärke des elektrischen Stroms in einem Stromkreis ist umso größer, desto größer die Spannung der angeschlossen Batterie ist.

    Erinnere dich daran, wie ein Stromkreis aufgebaut ist und unter welchen Bedingungen ein Strom zustande kommen kann.

    Lösung

    Solange der Stromkreis nicht geschlossen ist, fließt gar kein Strom. Es gibt also in diesem Fall auch keine magnetische Wirkung. Das Bild, in dem nicht beide Pole der Batterie angeschlossen sind, muss also ganz links stehen.

    Die Zahl auf der Batterie bezeichnet die von der Batterie gelieferte Spannung in Volt $V$. Die Stärke des elektrischen Stroms in einem Stromkreis ist desto größer, umso größer die Spannung der angeschlossen Batterie ist.

    Umso größer der elektrische Strom ist, desto größer ist die magnetische Wirkung. Daraus folgt, dass die magnetische Wirkung desto größer ist, umso größer die auf der Batterie angegebene Spannung ist. Die Bilder müssen also nur von links nach rechts nach der Größe dieser Zahl geordnet werden. Dafür beginnst du mit der kleinsten Zahl.