Stromkreise – Klassenarbeiten
Wie stellt man Stromkreise dar?
Stromkreise können am besten in einer Schaltskizze (auch Schaltplan genannt) dargestellt werden.
Diese weist die wichtigsten Bauteile und den Verlauf der Kabel auf. Damit eine Schaltskizze nicht nur von dem Zeichner gelesen werden kann, hat jedes Bauteil ein eigenes, allgemein festgelegtes Symbol.
Beispiele für wichtige Symbole, welche du kennen solltest, sind:
- Glühbirne
- Schalter
- Spannungsquelle
- Kondensator
Beim Zeichnen einer Schaltskizze sollte, wie bei jeder Skizze, ein spitzer Bleistift und ein Lineal verwendet werden. Achte außerdem darauf, Besonderheiten wie Parallel- oder Reihenschaltung genau wiederzugeben und erkennbar darzustellen.
Welche Aufgaben gibt es mit Stromkreisen?
Übungen zu diesem Themenbereich können sehr vielfältig sein. Meistens stammen sie aus einer der folgenden Kategorien:
- Aufgaben, in denen Grundlegendes erklärt werden soll
- Anwendungsbeispiele für Stromkreise
- Rechenaufgaben
Zuerst wird es darum gehen, die Grundlagen erklären zu können. Dazu gehört beispielsweise, was ein Stromkreis ist, wie dieser aufgebaut ist, wann es zu einem Kurzschluss kommen kann und was man allgemein beachten muss.
Sind die Grundlagen geklärt, werden die Aufgaben komplexer. In Anwendungsbeispielen wird geprüft, ob du das Thema richtig verstanden hast. Das Zeichnen von Schaltskizzen oder der Aufbau eines Stromkreises nach einer Schaltskizze sind typische Übungen. Außerdem wird häufig ein Bezug zu Stromkreisen im Alltag hergestellt. Haushaltsgeräte, wie Toaster und Kaffeemaschinen, sind ohne Stromanschluss natürlich nicht funktionsfähig.
Wie überall in der Physik, gibt es auch Aufgaben, bei denen gerechnet werden muss. Die Anwendung des ohmschen Gesetzes auf verschiedene Schaltungen wird dir hier immer wieder begegnen. Dabei geht es darum, Werte wie Spannung, Stromstärke und Widerstand innerhalb des Stromkreises für verschiedene Bauteile zu bestimmen. Auch das elektrische Potenzial und die Ladung sind Größen, die häufig angegeben werden sollen.
Wie rechnet man mit Einheiten in der Elektrik?
Stromkreise gehören zum Gebiet der Elektrik. Wie überall in der Physik, haben auch hier alle Größen ihre eigenen Einheiten. Die wichtigsten Einheiten sind Volt [V], Ampere [A], Watt [W] und Ohm [\(\Omega\)].
Um Fehler beim Rechnen zu vermeiden, sollten die Einheiten immer aufgeschrieben und während der Rechnung mitgenommen werden. Die Einheit des Endergebnisses kann gut als Kontrolle dienen. Wird beispielsweise ein Widerstand berechnet und das Ergebnis hat die Einheit Volt, ist an irgendeiner Stelle etwas schiefgelaufen.
Eine besondere Einheit ist die sogenannte Kilowattstunde [kWh]. Eine Kilowattstunde entspricht 1000 Wattstunden. Dabei beschreibt eine Wattstunde die Energie, welche verbraucht oder abgegeben wird, wenn ein Gerät mit einer Leistung von 1 Watt eine Stunde lang betrieben wird. Aufgrund der Größe ist die Angabe der Energie in Kilowattstunden gebräuchlicher.