Übungen
Lernziel
Selbständig Aufgaben lösen und die Elektrodynamik festigen
Ein komplexeres Schaltschema
Häufig stellt die Berechnung des Ersatzwiderstandes die Voraussetzung für die Lösung vieler Aufgaben in der Elektrodynamik dar. Es wäre super, wenn Sie solche Aufgaben, ohne gross überlegen zu müssen, lösen könnten.
Aufgabe
Lösen Sie Aufgabe 70 aus Ihrem Physikaufgabenbuch. Wie lange brauchten Sie für die Lösung? Wenn Sie unter 15 min lagen, sind Sie schon fast ein Meister darin! Sollten Sie länger als eine halbe Stunde dafür benötigt haben, lege ich Ihnen wärmstens ans Herz auch Aufgabe 69 zu lösen.
Analogie - Gubristtunnel
Unter den elektrischen Grössen kann man sich oft nur wenig vorstellen. Ich möchte Ihnen am Beispiel des Gubristtunnels eine Analogie aufzeigen, wie Sie sich die Parallelschaltung von Widerständen vorstellen können. Sie wissen ja, weshalb sich immer ein langer Stau vor dem Autobahntunnel bildet: die Autobahn verjüngt sich dort von 3 auf 2 Spuren. Mit einer neuen parallelen Röhre will man dieses Problem entschärfen (und wird es ziemlich sicher irgendwo anders verlagern).
Bei einer Parallelschaltung in der Elektrizitätslehre passiert das Gleiche. Der Gesamtwiderstand nimmt ab und ist am Schluss stets kleiner als der kleinste Einzelwiderstand dieser Parallelschaltung.
Merksatz: Bei einer Parallelschaltung ist der Gesamtwiderstand kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.
Was gilt bei der Reihenschaltung? Es leuchtet wohl ein, dass der Gesamtwiderstand bei der Reihenschaltung stets grösser sein muss als der grösste Einzelwiderstand dieser Reihe.
Merksatz: Bei der Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand stets grösser als der grösste Einzelwiderstand.
Aufgabe
Eine einfache Tüftelaufgabe im Zusammenhang mit Widerständen stellt Aufgabe 71 dar. Es sind «nur» 2 Widerstände. Mit den beiden vorher genannten Merksätze sollte Ihnen der Einstieg aber nicht allzu schwer fallen. Tipp: Wie hängt die Leistung bei konstanter Spannung vom Widerstand ab?
Eine weitere Lampenschaltung
Mit 2 Lampen sind Sie schon echte Meister. Sie wollen mehr? 😉
Diesem Wunsch kommt Ihr Physiklehrer gerne nach. Wie wär's mit 4 Lämpchen?
Hausaufgabe
Lösen Sie bis Freitag, 5. Juni 12.00 Uhr, die Aufgabe 77 aus dem Physikaufgabenbuch. Wenn Sie diese beherrschen, zählen Sie zur Elite. Ich glaube echt, dass nur etwa 0.01 % der Weltbevölkerung dazu fähig ist! Meine Schätzung: (Physiker+Elektriker)/Weltbevölkerung.
Wie immer hängen Sie Ihre Ausarbeitung dem Auftrag in Teams an und geben ihn rechtzeitig ab.