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Elektrische Ladungen und Ströme
 
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Jessica023



Anmeldungsdatum: 11.10.2021
Beiträge: 55

Beitrag Jessica023 Verfasst am: 09. Jun 2022 15:30    Titel: Elektrische Ladungen und Ströme Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Wie zeichnet man alle möglichen Schaltpläne, die eine Batterie, einen Schalter und zwei Lampen enthalten. Dabei ist es allerdings egal, ob der Schalter vor oder nach einer Lampe ist.

Wie erklärrt man auch jeweils, was passiert, wenn der Schalter geöffnet bzw. geschlossen wird!

Meine Ideen:
Kann mir da jemand bitte weiterhelfen?


Zuletzt bearbeitet von Jessica023 am 09. Jun 2022 15:47, insgesamt einmal bearbeitet
Füsik-Gast
Gast





Beitrag Füsik-Gast Verfasst am: 09. Jun 2022 15:38    Titel: Zeichen Antworten mit Zitat

Zitat:
Wie erklären#rt man auch jeweils, was passiert, wenn der Schalter geöffnet bzw. geschlossen wird!


Was genau meinst,geht es um den Stromfluß oder spannungsänderungen oder...?
Für das Erstellen von Schaltplänen gibt es festgelegte Symbole für die einzelnen Elemente wie Batterie,(Glüh)lampe und Schalter.

Füsik-Gast.
Jessica023



Anmeldungsdatum: 11.10.2021
Beiträge: 55

Beitrag Jessica023 Verfasst am: 09. Jun 2022 15:48    Titel: Antworten mit Zitat

Den Stromfluß.

Die Symbole kenne ich, ich weiß nur nicht, wie ich diesen Schaltplan mit den Elementen zeichnen soll und was die Erklärung ist
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1177

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 09. Jun 2022 17:26    Titel: Antworten mit Zitat

Fang bei plus der Spannungsquelle. An der kommt der Schalter, danach musst Du entscheiden ob die Lampen in Reihe oder parallel geschaltet werden sollen von da geht es zurück zum minus.

Siehe hier

https://m.youtube.com/watch?v=V0jC2y4RPi4

In den Bildchen fehlt der Schalter.


Zuletzt bearbeitet von Nobby1 am 09. Jun 2022 18:51, insgesamt einmal bearbeitet
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14859

Beitrag GvC Verfasst am: 09. Jun 2022 18:47    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
In dem Bildchen fehlt der Schalter.


In beiden Schaltungen lässt sich der Schalter an 2 weiteren Stellen positionieren (sofern man davon absieht, die Spannungsquelle kurzzuschließen). Immerhin hat Jessica nach allen möglichen Schaltungen gefragt.
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1177

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 09. Jun 2022 18:50    Titel: Antworten mit Zitat

Stimmt bei der Reihenschaltung. Bei der Parallelschaltung gibt es nur 2 sinnvolle Stellen. Vor oder hinter der Parallelschaltung.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14859

Beitrag GvC Verfasst am: 09. Jun 2022 18:58    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Bei der Parallelschaltung gibt es nur 2 sinnvolle Stellen. Vor oder hinter der Parallelschaltung.


Nein. Da lässt sich jede Lampe einzeln abschalten. Genauso wie bei der Reihenschaltung. Da lässt sich jede Lampe einzeln kurzschließen.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14859

Beitrag GvC Verfasst am: 09. Jun 2022 18:58    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Bei der Parallelschaltung gibt es nur 2 sinnvolle Stellen. Vor oder hinter der Parallelschaltung.


Nein. Da lässt sich jede Lampe einzeln abschalten. Genauso wie bei der Reihenschaltung. Da lässt sich jede Lampe einzeln kurzschließen.



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Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1177

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 09. Jun 2022 19:31    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hatte von sinnvollen Schaltungen geschrieben. Es machen nur die 1. und 4. Schaltung Sinn, da man damit die Lampen ein und ausschalten kann. In 2 und 3 bleibt immer eine Lampe an und die Helligkeit würde auch noch sich ändern, wenn beide an sind wenn nicht nicht die Lampe gar durchbrennt bei Einzelbeschaltung. Bei 5 und 6 brennt auch immer eine Lampe dauernd.

Ich denke man sollte Bild 1 erweitern indem man den Schalter wandern lässt also vor, zwischen beiden Lampen und am Ende. Bei der Parallelschaltung 4 eben vor oder nach dieser.

Zitat:
Dabei ist es allerdings egal, ob der Schalter vor oder nach einer Lampe ist.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 09. Jun 2022 20:02    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Ich hatte von sinnvollen Schaltungen geschrieben. Es machen nur die 1. und 4. Schaltung Sinn, da man damit die Lampen ein und ausschalten kann.


Warum soll das und nur das sinnvoll sein? Das ist weder eine notwendige Bedingung (vielleicht will man ja, dass eine Lampe immer an bleibt) noch hinreichend (durch Kurzschließen der Spannungsquelle lassen sich auch beide Lampen ausschalten).
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1177

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 09. Jun 2022 20:11    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Warum soll das und nur das sinnvoll sein? Das ist weder eine notwendige Bedingung (vielleicht will man ja, dass eine Lampe immer an bleibt) noch hinreichend (durch Kurzschließen der Spannungsquelle lassen sich auch beide Lampen ausschalten).


In der klassischen Elektrotechnik ist das schon eine notwendige Bedingung. Nicht um sonst gibt es Elektroberufe, die man mit einer Prüfung nachweisen muss. Der Physiker gehört nicht dazu.

Es war von dem Schüler verlangt eine Schaltung aus Spannungsquelle, Schalter und 2 Leuchtmittel zu zeichnen. Da war nicht verlangt, dass eine Lampe an bleiben soll oder Kurzschlüsse eingebaut werden sollen.. Der Kurzschluss der Spannungsquelle war oben übrigens schon ausgeschlossen worden, würde ja auch als Nebeneffekt Lampen aus, die Sicherung auslösen oder im extrem Fall die Leitungen zu glühen bringen oder gar ein Feuer auslösen.

DAS WOLLEN WIR DOCH NICHT SCHÜLERN SCHON BEIBRINGEN.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 09. Jun 2022 20:25    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
In der klassischen Elektrotechnik ist das schon eine notwendige Bedingung.


Das heißt, in der klassischen Elektrotechnik sind z.B. Kontrolleuchten verboten, die anzeigen, dass eine Spannungsquelle angeschlossen ist? Dann sollte man ab und zu vielleicht doch mal einen Physiker ran lassen.

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Es war von dem Schüler verlangt eine Schaltung aus Spannungsquelle, Schalter und 2 Leuchtmittel zu zeichnen. Da war nicht verlangt, dass eine Lampe an bleiben soll oder Kurzschlüsse eingebaut werden sollen.


Da war auch nicht verlangt, dass beide Lampen ein- und ausgeschaltet werden können.

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Der Kurzschluss der Spannungsquelle war oben übrigens schon ausgeschlossen worden.


Erstens hat GvC das nicht ausgeschlossen, sondern nur davon abgesehen solche Fälle mit zu berücksichtigen und zweitens vermittelst Du nicht den Eindruck, als würdest Du allem zustimmen, was er hier sagt. Dein Kriterium für "sinnvoll" schließt den Kurzschluss der Batterie jedenfalls nicht aus.
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1177

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 09. Jun 2022 20:36    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Das heißt, in der klassischen Elektrotechnik sind Kontrolleuchten verboten, die anzeigen, dass eine Spannungsquelle angeschlossen ist? Dann sollte man ab und zu vielleicht doch mal einen Physiker ran lassen.


Was soll das denn heissen?
Eine Kontrolleuchte liegt immer noch parallel zum eigentlichen Verbraucher und ist an wenn der Verbraucher an ist. Ist also total da neben.
Es gibt zwar die Variante z.B. in Treppenhäusern wo eine Glimmlampe parallel zum Schalter liegt um zu zeigen, wo der Schalter im Dunkeln zu finden ist. Die Glimmlampe erlischt durch Überbrückung durch den Schalter, wenn die Hauptbeleuchtung eingeschaltet wird.
Um anzuzeigen ob ein Verbraucher aus ist, kann mittels eines Relais mit Öffnerkontakt oder entsprechender Elektronik Flipflop etc. ein Lämpchen oder eine LED geschaltet werden. Aber nicht durch Kurzschluss.

Was verlangt wurde soll die TES noch mal darlegen.


Zuletzt bearbeitet von Nobby1 am 09. Jun 2022 20:43, insgesamt einmal bearbeitet
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 09. Jun 2022 20:43    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Eine Kontrolleuchte liegt immer noch parallel zum eigentlichen Verbraucher und ist an wenn der Verbraucher an ist.


Nehmen wir mal als einfaches Beispiel eine ganz simple Alarmanlage: Sobald man die Batterie anschließt, ist sie in Betrieb. Das wird durch eine Kontrolleuchte angezeigt. Wenn irgendwo ein Kontakt geöffnet oder geschlossen wird (je nach Schaltung), dann leuchtet die Alarmleuchte. Du willst mir jetzt erzählen, dass man die Kontrolleuchte so anschließen muss, dass sie nur bei Alarm leuchtet? Wozu soll das gut sein?
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1177

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 09. Jun 2022 20:49    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Nehmen wir mal als einfaches Beispiel eine ganz simple Alarmanlage: Sobald man die Batterie anschließt, ist sie in Betrieb. Das wird durch eine Kontrolleuchte angezeigt. Wenn irgendwo ein Kontakt geöffnet oder geschlossen wird (je nach Schaltung), dann leuchtet die Alarmleuchte. Du willst mir jetzt erzählen, dass man die Kontrolleuchte so anschließen muss, dass sie nur bei Alarm leuchtet? Wozu soll das gut sein?


Das hat doch mit der Aufgabe nichts zu tun.
Die Kontrolleuchte liegt parallel zum Verbraucher sprich der Alarmanlage und zeigt an das sie scharf ist, normalerweise wäre da auch ein Schalter um die Anlage auszuschalten, wenn man selbst den zu überwachenden Raum betreten will. Die Alarmleuchte wird bei Auslösung zum leuchten gebracht.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 09. Jun 2022 20:57    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Das hat doch mit der Aufgabe nichts zu tun.


Die Anlage besteht aus einer Batterie, einem Schalter und zwei Lampen (siehe GvCs Schaltungern 2, 3, 5 und 6). Ich weiß nicht, von welcher Aufgabe Du sprichst, aber in der, über die wir hier reden, wurde nach genau solchen Schaltungen gefragt.
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1177

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 09. Jun 2022 21:05    Titel: Antworten mit Zitat

Was wollen Sie damit wieder sagen. Eine Alarmanlage funktioniert auf jeden Fall nicht mit einer Schaltung nach 2,3,5 oder 6.

Wie Sie vereinfacht funktioniert habe ich beschrieben.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 10. Jun 2022 08:40    Titel: Antworten mit Zitat

Nobby1 hat Folgendes geschrieben:
Was wollen Sie damit wieder sagen.


Das kannst Du oben nachlesen. Ich muss das hier nicht wiederholen.

Davon abgesehen ist es völlig gleichgültig, ob und wenn ja wie die Schaltungen praktisch angewendet werden. Ein Teil der Aufgabe besteht darin, zu erklären, was jeweils beim Betätigen des Schalters passiert. Das ist bei dem, was Du für "sinnvoll" hältst, eher langweilig. Interessant wird es bei den anderen Schaltungen (insbesondere in Reihe). An dieser Stelle würde ich sogar den Kurzschluss der Batterie mit berücksichtigen. Es ist nicht ganz unwichtig zu wissen, dass es ein Vorbote von größerem Unheil sein kann, wenn plötzlich alle Lichter ausgehen.
Fragvogel_1



Anmeldungsdatum: 30.03.2022
Beiträge: 54

Beitrag Fragvogel_1 Verfasst am: 10. Jun 2022 12:15    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
zum Siebenten: Anhang.
Ist die logischste Schaltung, wenn man nur weiß: [quote] ... eine Batterie, einen Schalter und zwei Lampen ... [/quote]

Schaltung Nr. 2 ist gar nicht so unsinnig, wird bei Leuchtdioden gemacht. Durch den Kurzschluss werden die Restladungen schneller ausgeräumt.

Wenn man hier von idealen Bauteilen ausgeht, sind Kurzschlüsse der Spannungsquelle nicht erlaubt, würde zu einem unendlich hohen Strom führen.

Grüße



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DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 10. Jun 2022 12:23    Titel: Antworten mit Zitat

Fragvogel_1 hat Folgendes geschrieben:
Schaltung Nr. 2 ist gar nicht so unsinnig, wird bei Leuchtdioden gemacht. Durch den Kurzschluss werden die Restladungen schneller ausgeräumt.


Man kann damit auch den gleichen Effekt erzielen, wie bei Deiner Schaltung mit dem Umschalter.
Fragvogel_1



Anmeldungsdatum: 30.03.2022
Beiträge: 54

Beitrag Fragvogel_1 Verfasst am: 10. Jun 2022 12:48    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Man kann damit auch den gleichen Effekt erzielen, wie bei Deiner Schaltung mit dem Umschalter.


Nö!

Grüße



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DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 10. Jun 2022 12:59    Titel: Antworten mit Zitat

Fragvogel_1 hat Folgendes geschrieben:
Nö!


Doch! Wenn sich die Nennleistungen der Lampen hinreichend unterscheiden (z.B. um den Faktor 10), dann schaltet ein Schalter über der Lampe mit der geringen Leistung zwischen beiden um. Die Lampen sind dann nicht nur hell oder dunkel, sondern tatsächlich an oder aus.
Jessica023



Anmeldungsdatum: 11.10.2021
Beiträge: 55

Beitrag Jessica023 Verfasst am: 10. Jun 2022 16:16    Titel: Antworten mit Zitat

Was stimmt jetzt davon?
Jessica023



Anmeldungsdatum: 11.10.2021
Beiträge: 55

Beitrag Jessica023 Verfasst am: 10. Jun 2022 16:39    Titel: Antworten mit Zitat

das habe ich für die Reihenschaltung gezeichnet

Stimmt das?



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Zuletzt bearbeitet von Jessica023 am 10. Jun 2022 16:40, insgesamt einmal bearbeitet
Jessica023



Anmeldungsdatum: 11.10.2021
Beiträge: 55

Beitrag Jessica023 Verfasst am: 10. Jun 2022 16:40    Titel: Antworten mit Zitat

und das habe ich für die Parallelschaltung gezeichnet.

Stimmt das ?



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Fragvogel_1



Anmeldungsdatum: 30.03.2022
Beiträge: 54

Beitrag Fragvogel_1 Verfasst am: 10. Jun 2022 17:54    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
deine Schaltungen sind richtig, sie entsprechen den Schaltungen 1 und 4 von GvC.
----------------
Zitat:
Was stimmt jetzt davon?

Bei gleichen Lampen funktioniert die Beschreibung von DrStupido nicht.

Grüße
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 10. Jun 2022 18:18    Titel: Antworten mit Zitat

Fragvogel_1 hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Was stimmt jetzt davon?

Bei gleichen Lampen funktioniert die Beschreibung von DrStupido nicht.


Mit gleichen Lampen wäre es nicht meine Beschreibung.
Jessica023



Anmeldungsdatum: 11.10.2021
Beiträge: 55

Beitrag Jessica023 Verfasst am: 11. Jun 2022 09:44    Titel: Antworten mit Zitat

Okay. Aber was passiert wenn bei einer Parallelschaltung der Schalter geöffnet bzw. geschlossen ist?
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 409

Beitrag Aruna Verfasst am: 11. Jun 2022 10:31    Titel: Antworten mit Zitat

Jessica023 hat Folgendes geschrieben:
Okay. Aber was passiert wenn bei einer Parallelschaltung der Schalter geöffnet bzw. geschlossen ist?


das kommt drauf an, wo der Schalter ist.

in den Beispielen von GvC:

https://www.physikerboard.de/download.php?id=15466

Untere Reihe:
erste Parallel-Schaltung:
Schalter offen: beide Lampen aus
Schalter geschlossen: beide Lampfen an

zweite Parallel-Schaltung:
Schalter offen: linke Lampe aus, rechte Lampe an
Schalter geschlossen: beide Lampen an


dritte Parallel-Schaltung:
Schalter offen: rechte Lampe aus, linke Lampe an
Schalter geschlossen: beide Lampen an

Du musst schauen, ob Du von beiden Seiten der Lampe eine ununterbrochene Verbindung zur Stromquelle hast, also einen geschlossenen Stromkreis.
Dabei kann eine Lampe auch eine Verbindung sein (siehe Reihenschaltung)
Jessica023



Anmeldungsdatum: 11.10.2021
Beiträge: 55

Beitrag Jessica023 Verfasst am: 11. Jun 2022 11:00    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, passt.

Und wie schaut es dann bei einer Reihenschaltung aus?
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 409

Beitrag Aruna Verfasst am: 11. Jun 2022 11:13    Titel: Antworten mit Zitat

Jessica023 hat Folgendes geschrieben:
Okay, passt.

Und wie schaut es dann bei einer Reihenschaltung aus?


ich bezieh mich wieder auf die Skizze von CvC:

https://www.physikerboard.de/download.php?id=15466

oberste Reihe von links nach rechts:
1.)
Schalter offen: keine Lampe hat von links eine Verbindung mit der Stromquelle => beide Lampen aus
Schalter zu: beide Lampen an

2.)
Die rechte Lampe leuchtet immer, da die immer eine Verbindung zur Stromquelle hat, und der Strom keinen alternativen Weg.
Wenn der Schalter zu ist, ist die linke Lampe parallel mit einem als widerstandslos idealisierten Leiter parallel geschaltet
=> der gesamte Strom fließt durch den Leiter und nicht durch die Lampe und die Lampe leuchtet nicht.
Wenn der Schalter offen ist, leuchten beide Lampen.

3.) das gleiche Prinzip, nur dass nun die rechte Lampe bei offenem Schalter leuchtet und bei geschlossenem Schalter kurzgeschlossen ist und dunkel bleibt und die linke Lampe unabhängig von der Schalterstellung leuchtet.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 4163

Beitrag DrStupid Verfasst am: 11. Jun 2022 13:32    Titel: Antworten mit Zitat

Aruna hat Folgendes geschrieben:

2.)
Die rechte Lampe leuchtet immer, da die immer eine Verbindung zur Stromquelle hat, und der Strom keinen alternativen Weg.
Wenn der Schalter zu ist, ist die linke Lampe parallel mit einem als widerstandslos idealisierten Leiter parallel geschaltet
=> der gesamte Strom fließt durch den Leiter und nicht durch die Lampe und die Lampe leuchtet nicht.
Wenn der Schalter offen ist, leuchten beide Lampen.


Da wir den Kontext der Frage nicht kennen, sollte man hier dazu sagen, dass das bei gleichen Lampen gilt und selbst da ändert sich die Helligkeit der nicht überbrückten Lampe (siehe oben).
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