Physik Kurzschuss - Schaltplan?

...komplette Frage anzeigen Hier.. - (Schule, Physik, Elektronik)

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.

Lollyx 27.08.2013, 21:55

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?

0
ceevee 27.08.2013, 22:52
@Lollyx

Nein, Schalter sind da keine drin und der Strom möchte an der Lampe vorbei fließen, wenn das möglich ist.

2
Karl37 28.08.2013, 09:59
@Lollyx

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.

1
Edgar339 28.08.2013, 12:03
@Karl37

Wenn sie das wollen ist das noch kein Kurzschluss, wenn sie es können schon ;)

0

Es ist da ähnlich wie beim Wasser. Wenn du bei einem riesigen Becken einen Strohhalm und ein 1 Meter dickes Rohr als Abfluß vorsiehst dann wird es aus dem Strohhalm nur tröpfeln und aus dem meterdicken Rohr kommt fast alles raus. Der Strohhalm entzspricht einer Glühbirne, das dicke Rohr einer Kupferleitung. Durch den Schwall aus dem Rohr musst du dir dann dahinter einen Rückstau vorstellen der Verhindert dass aus dem Strohhalm noch etwas durchrinnt.

Für deinen Fall: Hast du parallel zur Glühbirne einen Draht dann verhindert der Dass durch die Glühbirne mehr als ein wenig Reststrom rinnt, sioe bleibt finster da sie kurzgeschlossen ist. Ist auf dem Weg keine weitere Glühbirne (in Serie!) dann ist für den gesamten Stromkreis Kurzschluss und es wird die Sicherung fallen.

Ein Schalter ist genau das Gegenteil vom Kurzschluss. Er unterbricht den Strom so wie ein Schieber vor den Rohren das Wasser stoppt.

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

bei nummer 1. leuchtet nur die linke lampe, bei nummer 2 nur die obere, und bei nummer 3 garkeine Lampe...

warum? das sieht man, wenn man sich mal überlegt, dass der strom genau ist wie du. er sucht sich immer den leichtesten weg...

lg, Anna

Ein Kurzschlussstrom fließt im dritten Schaltbild, da hier eine Verbindung des Plus- und des Minuspols ohne eines dazwischen geschalteten Verbrauchers vorhanden ist.

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.

ArchEnema 28.08.2013, 00:50

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.

1

Kurzschluss heißt, dass es (evtl auch nur zum Teil) keine Widerstände / Stromabnehmer gibt. Den Widerstand der Kabel kann man meist vernachlässigen. Der Strom kann dann ungehindert fließen. Das passiert auch, wenn es zwar Abnehmer gibt, diese aber durch eine Parallelschaltung überbrückt werden.

Genau danch soll man auf den Bildern suchen. In zweien der Bilder sind "harmlose" Kurzschlüsse, also nur eine Überbrückung einer Lampe, dargestellt, eines zeigt einen "richtigen" Kurzschluss, also eine direkt Überbrückung beider Lampen, so dass kein Stromabnehmer zwischen den beiden Polen der Spannungsquelle vorhanden ist.

Das ist doch klar, wenn man weiß, was ein Kurzschluss ist.

Jede Lampe müsste mit beiden Polen der Stropmquelle verbunden sein aber weder die Verbraucher noch die Stromquelle dürfen kurz geschlossen, überbrückt sein.

Sorbas48 28.08.2013, 08:08

ist so nicht richtig, gleichartige Lampen können auch in Serie geschaltet sein und es ist dann nicht jeden mit beiden Anschlüssen der Stromquelle verbunden, sie leuchten aber trotzdem.

0
hoermirzu 28.08.2013, 10:36
@Sorbas48

Nicht nur gleichartige, ...

In den gezeigten Beispielen kommt aber keine Serienschaltung vor - zumindest keine die funktioniert.

0

Der Strom sucht sich immer den Weg des geringsten Widerstandes. Da wo eine Lampe also durch eine Leitung überbrückt ist - ein sogenannter Kurzschluss herrscht - wird die daran parallel geschaltete Lampe nicht leuchten.

  • Im ersten Beispiel würde also die rechte Lampe dunkel bleiben, da sie von einer Leitung überbrückt wird.

  • Im zweiten Beispiel leuchtet nur die obere Lampe, da die untere von einer Leitung überbrückt wird.

  • Und im letzten Beispiel leuchtet keine Lampe - denn beide Lampen werden durch die diagonal gezeichnete Leitung überbrückt.

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.

Edgar339 27.08.2013, 22:58

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. ;)

1

Für alle die jetzt einigen Antworten entsprechend dem Strom eine suchende Funktion zuschreiben: Kommando zurück, das ist falsch!

Strom sucht nicht, sondern ist die Folge Erscheinung von Spannung und dem Widerstand im Stromkreis. Der Strom selbst teilt sich gemäß Kirchhoff umgekehrt proportional zum Verhältnis der Widerstände auf.

Auch jeder Kurzschluss hat einen Widerstand, wenn auch einen sehr kleinen! Eine Lampe (Leuchtmittel) mit z. B. 60 Ohm mit 0,5 Meter 1,5 mm² Kupferdraht kurzgeschlossen bedeutet einen Parallelstromkreis mit 6 Milli Ohm und der Strom teilt sich 1 zu 10.000 auf.

Einen Kurzschluss kann man also erkennen, wenn man dem gesamten Strom-Weg (gedanklich) folgt und für jedes Betriebsmittel (hier Leuchtmittel = Lampen) beurteilt, ob es einen niederohmigen Parallelkreis gibt. Fatal natürlich, wenn sich gleich eine niederohmige Verbindung (= Kurzschluss) zwischen den beiden Versorgungsanschlüssen befindet.

Wie gesagt: Strom teilt sich auf

ArchEnema 28.08.2013, 09:34

So ist es physikalisch korrekt erklärt.

Der Vollständigkeit halber möchte ich noch anmerken, dass der Strom nicht die "Folge"erscheinung von Spannung und Widerstand ist: Es gibt schließlich auch Stromquellen, nicht nur Spannungsquellen! Eigentlich liegt immer eine mehr oder weniger gute Näherung an das eine oder andere Modell vor - je nachdem wieviel Aufwand beim Versorger betrieben wird.

Wichtig ist alleine die Formel I=U/R, welche Strom (I), Spannung (U) und Widerstand (R) zueinander in Verbindung setzt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz

Allerdings ist auch das Ohmsche Gesetz nur eine Halbwahrheit, da kein Material sich 100% wie ein Ohmscher Widerstand verhält. In Wirklichkeit ändert sich der Widerstand mit der Temperatur (Heiß-/Kaltleiter in verschieden starker Ausprägung) oder mit anderweitig anliegenden Stromkreisen (Halbleiter).

Aber wir wollen's mal nicht übertreiben. Geht ja hier um die Schule. ;-))

1
TimeosciIlator 28.08.2013, 10:02
@ArchEnema

@Sorbas48: Du hast recht ! "Der Strom sucht sich... " steckt so in einem drin, dass man es nur schwer wieder los wird :) Danke für Deinen Beitrag ! LG Time

1

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...

ArchEnema 28.08.2013, 00:54

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.

2

Was möchtest Du wissen?