Elektronen, Strom, und Spannung

60 min

4-6 Klasse

Einfach

Das Elektron Elton hilft dir zu verstehen, was Strom, Spannung und Widerstand sind.

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Materialliste für Experimente

Was du brauchst:

2 kleine Milchpackungen (0,25 l)

1 große Milchpackung (0,5 l)

Pinnnadel/Reißzwecke

Bleistift

Wasser

Waschbecken oder Wanne

4 Begriffe über Kreisläufe: Elektronen, Strom , Spannung und Widerstand.

Elektronen

Überall sind Elektronen. Du und die ganze Welt bestehen aus Elektronen. Elektronen sind so klein, dass wir sie nicht sehen können. Sieh dir das Elektron Elton an. Elton hat eine negative (-) Einstellung. Elton bewegt sich immer in die Richtung von positiven Ladungen (+).

Strom

Das bewegt sich gerne. Wenn Elton und seine Freunde sich zusammen bewesen, entsteht . Elton und seine Freunde bewegen sich immer in die gleiche Richtung. Elton und seine Freunde bewegen sich immer in Richtung Plus (+), weil + positiv ist (LINK). Elton bewegt sich besonders gerne in Kupfer, weil sich Elton hier freier bewegen kann. Daher ist Kupfer in Drähten. Elton kann sich schnell in Drähten bewegen. Strom ist also Elektronen, die von der negativen Seite zur positiven Seite laufen.

Rechts siehst du eine Batterie. Es führt ein Kabel von der Batterie+ zu einer Glühbirne und ein Kabel von der Glühbirne zur Batterie -. Die Glühbirne ist an den Batteriekreis angeschlossen. Wenn Elton sich durch das Kabel und weiter durch die Glühbirne bewegt, leuchtet die Glühbirne auf. Das ist so, weil Strom entsteht, wenn Elton sich bewegt. Das könnte es etwas seltsam klingen, aber man sagt, dass der Strom in die entgegengesetzte Richtung von Eltons fließt. Der schwarze Pfeil zeigt an, in welche Richtung der Strom fließt.

Strom wird in Ampere (A) gemessen.

Spannung

Elton kann sich nicht ohne Hilfe bewegen. Er muss geschoben werden. Spannung ist die Kraft, die Elton schiebt. Eine hohe Spannung wird Elton kräftig schieben. Es muss eine Spannung anliegen, bevor ein Strom fließen kann. Eine Batterie hat eine Spannung. Damit Elton geschoben wird, befindet sich eine Batterie im Stromkreis. Es gibt Batterien mit unterschiedlichen Spannungen. Unter diesem Text siehst du zwei Batterien. Die eine Batterie hat eine Spannung von 3 Volt. Die zweite Batterie hat eine Spannung von 9 Volt. Eine 9-Volt-Batterie kann Elton schneller wegschieben als eine 3-Volt-Batterie. 9 ist eine größere Zahl als 3.

Die Spannung wird in Volt gemessen.

Widerstand

Wenn sich Elton in einem Draht bewegt, gibt es einen Widerstand. Bei großem Widerstand fällt es Elton schwer, sich zu bewegen. Bei leichtem Widerstand kann sich Elton leicht bewegen. In einem dünnen Draht gibt es einen großen Widerstand. In einem dicken Draht gibt es einen kleinen Widerstand.

Der Widerstand wird in Ohm (Ω)gemessen.

Einheiten

Man kann sagen, dass alle Zahlen einen Nachnamen haben. Der Nachname wird als Einheit bezeichnet. Wir geben einer Nummer einen Nachnamen, damit wir wissen, was es ist. Wenn wir die Nummer 9 schreiben, wissen wir nicht, ob es 9 Bananen oder 9 Äpfel sind. Wenn wir 9V schreiben, wissen wir, dass wir 9 Volt haben.

Opgave 1

Stich mit einer Stecknadel ein kleines Loch unten an der Seite des kleinen Milchkartons.
Stich mit einer Stecknadel ein kleines Loch unten an der Seite des großen Milchkartons, und vergrößere es, indem du die Spitze eines Bleistifts duch das Loch schiebst.
Fülle die beiden Kartons mit Wasser und schraube die Deckel wieder auf.
Stelle die beiden Milchkartons auf den Rand eines Waschbeckens.
Schraube gleichzeitig die beiden Deckel wieder ab.

Welcher der beiden Milchkartons ist zuerst leer? Warum?

Opgave 2

Stanze ein kleines Loch in den Boden an der Seite des großen Milchkartons.
Fülle den großen und den kleinen Milchkarton mit Wasser.
Stelle die zwei Milchkartons auf den Rand eines Waschbeckens.
Schraube gleichzeitig die beiden Deckel wieder ab.

Welcher Milchkarton macht den längsten Wasserstrahl? Warum?

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