Physik Kurzschuss - Schaltplan?
Hey, ich würde gerne wissen, woran ich bei einem Schaltplan einen Kurzschluss entdecken kann (siehe beigefügtes Bild) So nett, wie meine Lehrerin ist, muss man sich das Zeug, was im Test ran kommt immer selbst beibringen. Ich hoffe diese Frage wird nicht als "ihr sollt meine HA machen" aufgefasst, ich hätte es nur gerne erklärt und kann die Aufgabe dann selbst machen. Schon mal Danke (:
12 Antworten
Der Strom sucht immer einen Weg, der möglichst wenig Widerstand enthält (und eine Glühbirne ist in dem Fall ein Widerstand). Du müsstest also immer versuchen, einen Weg zwischen den beiden Polen der Spannungsquelle zu finden, der über so wenige Glühbirnen wie möglich läuft. Im linken Bild bleibt die obere Glühbirne aus, im mittleren die untere und im rechten beide.
Der Strom möchte direkt von einem Pol zum anderen fließen, das nennt man einen Kurzschluss. Im Stromkreis muss man also die Elektronen zwingen über einen Widerstand (Verbraucher wie Lampe) zu fließen. Eine Schaltung ist daher zu überprüfen ob sich die Elektronen an einem Verbraucher vorbeischmuggeln können.
Ich bin auch für >der Strom sucht sich den leichtesten Weg<. Wenn es dir hilft kannst du es mit dem Wasserschlauch-model versuchen. Statt Strom Wasser, Leiter sind Schläuche und die Lampen sind sagen wir filter, durch die das Wasser mit druck durchgedrückt werden muss. Oder noch besser du stellte dir eine Gruppe Schüler vor, die durch einen Hindernislauf, die Schaltung, muss und die Leiter sind einfache Wege und die Lampen/Widerstände sind Wände über die sie klettern müssen. Betrachten wir das mal:
Fangen wir bei der ersten Schaltung an dem unteren Punkt der Spannungsquelle an. Das ist der Start. Die Gruppe läuft los und kommt an die erste Wand. Blöd gelaufen, sie müssen drüber, es führt kein Weg daran vorbei. Nun gut, weiter gehts. Und schon die nächste Wand :/ aber warte, da gibt es ja einen Weg links daran vorbei... Was meinst du wo die meisten lang laufen?
Und das kannst du jetzt für alle Schaltung durchziehen.
Aber du kannst deiner Lehrerin mal sagen, dass bei Verzweigungen keine Punkte im Schaltbild mehr gemacht werden müssen und Leiter möglichst Senkrecht zueinander sein sollten. ;)
Hallo Lollyx,
Strom ist genauso faul wie wir Menschen und will keine Arbeit und keinen Widerstand.
Jeder Verbraucher (also jedes elektrische Gerät) ist Arbeit bzw. Widerstand. Wenn der Strom also eine Möglichkeit findet, dies zu umgehen, macht er dies auch. Einzige unterschied zu uns Menschen ist, dass der Strom auch notfalls einen längeren Umweg geht, nur um die Arbeit / den Widerstand zu umgehen. Wir Menschen würden da abwägen, ob der Umweg auch nicht zu lang ist und ob es nicht dann doch Sinn macht die Arbeit zu machen.
Achja: Und wenn er einen leichten Weg gefunden hat, erzählt der Stromkäfer es den anderen Stromkäfern, wo sie lang sollen und schon quetschen sich immer mehr davon durch den dünnen Draht, bis es knallt und alle Stromkäfer herum fliegen (auch Kurzschluss genannt) ;)
Gruß, Martin
Wie schon alle anderen geschrieben haben:
Der Strom sucht sich den leichsten Weg.. Machst Du ja auch, wenn Du zwei Wege hast... einen der steil und unwegsam und der andere ist einfach gerade aus und ist gut ausgebaut....
Tipp: Gehe den Weg des Stromes und entscheide Dich bei jeder Verzweigung, ob Du durch die lampe quälen must oder ob es nicht einfacher ist, den direkten weg zu nehmen...
Strenggenommen nimmt der Strom alle Wege zugleich. Aber je größer der Widerstand auf einem Weg, desto weniger Strom fließt darüber.
Einen Widerstand von 0 gibt es eigentlich nicht, das müsste ja ein Supraleiter sein. Ein unendlicher Widerstand liegt vor, wenn überhaupt keine Verbindung vorhanden ist. Wobei das in der Praxis auch nicht wirklich vorkommt, da auch Luft leitet. Aber eben praktisch gar nicht.
Vereinfachenderweise hat bei simplen Schaltungen ein Draht keinen Widerstand, und "Luft" leitet überhaupt nicht. Das ist näherungsweise richtig und vereinfacht die Berechnung erheblich.
Ein Kurzschluss liegt vor, wenn der Plus- und der Minuspol der Strom-/Spannungsquelle direkt (d.h. mit vernachlässigbar geringem Widerstand) verbunden sind. Ein gewöhnlicher Draht bewirkt sowas recht zuverlässig.
Nur im dritten Bild gibt es einen Stromflusspfad, der die beiden Pole der Quelle direkt kurzsschließt, d.h. ohne Verbraucher (Lampen o.ä.) auf dem Pfad. Das ist der mit dem schrägliegenden Draht.
Strenggenommen hat auch jeder Draht einen Widerstand, einen 100%igen Kurzschluss gibt es also eigentlich nicht. Aber der Widerstand der Drähte in einer Schaltung ist normalerweise so gering ausgelegt, dass er (im Vergleich mit anderen Bauteilen) zu vernachlässigen ist. Aber eben nur, solange andere Bauteile da sind! Ohne Verbraucher kann durchaus etwas durchschmoren.
In den beiden anderen Bildern wird nur jeweils eine Lampe überbrückt. Das ist zwar auch ein Kurzschluss - dieser bewirkt aber nur, das der Strom größtenteils an der überbrückten Lampe vorbei fließt und sie dunkel bleibt.
Da die andere Lampe leuchtet, ist der Versorger nicht kurzgeschlossen und es ist keine starke Erwärmung zu erwarten.
ich denke mit deiner Erklärung konnte ich am meisten anfangen, also wenn ich es richtig verstehe möchte der Strom direkt zur Lampe fließen und nicht erst über zwei Schalter?