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physik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Die kirchoffschen gesetze


1. Atom
2. Motor



Die Kirchoffschen Gesetze besagen: />

8.1. Knotenregel:

In jedem Punkt, in dem sich der elektrische Strom verzweigt, ist die Summe

der zufließenden genau so groß wie die Summe der abfließenden Ströme.


8.2. Maschenregel:

In jedem elektrischen Stromkreis ist die Summe der elektromotorischen

Kräfte genau so groß wie die Summe der Produkte der Widerstände mal dem

der sie durchfließt, also aller Spannungsabfälle.


8.3. Parallelschaltung

Bei der Parallelschaltung sind mehrere Stromkreise so miteinander

verbunden, dass jeder Verbraucher oder Widerstand unmittelbar mit der

Spannungsquelle verbunden ist. So ist zum Beispiel jede Lampe direkt mit

der Stromquelle verbunden und bildet mit ihr einen eigenen Stromkreis.

Lockert man eine Lampe, so erlischt nur diese eine. Die Stromkreise der

anderen Lampen sind nicht unterbrochen.

Die Ströme, die in den einzelnen Stromkreisen gemessen werden, heißen

Teilströme. Zusammengenommen ergeben diese den Gesamtstrom. Ig = I1 + I2 +


I3 +...

Da jeder Teilwiderstand, z.B. eine Lampe, unmittelbar mit der Stromquelle

verbunden ist, mißt man über jedem Widerstand die gleiche Spannung wie an

der Spannungsquelle, z.B. an einer Steckdose, einem Trafo oder einer


Batterie.

Aus Sicht der Spannungsquelle ist der Gesamtwiderstand der angeschlossenen

Parallelschaltung von Widerständen kleiner als jeder Teilwiderstand. Der

Kehrwert des Gesamtwiderstands Rg ergibt sich aus der Summe aller


Kehrwerte Ri aller Teilwiderstände.


8.4. Reihenschaltung

Bei Reihenschaltungen sind mehrere Widerstände (z.B. Lampen)

hintereinander, also in einer Reihe geschaltet; der Strom fließt also

nacheinander durch alle Verbraucher oder Widerstände. Sie bilden zusammen

mit der Stromquelle einen einzigen Stromkreis.


Beispiel:

Lockert man eine Lampe, so gehen auch die anderen Lampen aus, weil der


Stromkreis unterbrochen ist.

Wenn Widerstände hintereinander geschaltet sind, fließt durch alle der


gleiche Gesamtstrom.

An jeder Stelle des Stromkreises mißt man daher die gleiche Stromstärke.

Die Gesamtspannung Ug der Versorgungsquelle verteilt sich derart auf die


Teilwiderstände, dass gilt:


Ug = U1 + U2 + U3 +...


9. Zusammenfassung

Vor ungefähr 100 Jahren wurde Elektrizität, so wie wir sie heute kennen


und benutzen, erst richtig erkannt.

Entscheidenen Einfluss daran hatten die im geschlichtlichen Teil genannten


Wissenschaftler.

In einem kurzen Überblick der Geschichte der Elektrizität und des

Magnetismus habe ich versucht darzustellen, wie schwierig es war, das

Wesen der Elektrizität zu begreifen. Das lag unter anderem daran, das wir

kein Sinnesorgan für die elektrische Spannung oder den elektrischen Strom


haben.

Anhand von einigen einfachen Beispielen habe ich dann versucht, das Wesen

der Elektrizität zu erklären, dass sie von elektrischen Ladungen herrührt,


die in allen Atomen vorhanden sind.

Die Träger dieser Ladungen sind die Protonen und die Elektronen, wobei die

Elektronen insofern eine besondere Eigenschaft besitzen, als das sie


beweglich sind.

Die sich bewegenden Elektronen in einem Material ergeben in ihrer

Gesamtheit den elektrischen Strom. Wir nennen diese Materialien dann

elektrische Leiter. Darüber hinaus gibt es jedoch Materialien, die den

elektrischen Strom nicht leiten, diese werden Isolatoren genannt.

Elektrischer Strom hat eine ganz besondere Eigenschaft: Er kann von allein

nicht mehr werden oder verschwinden. Darum kann er nur in sogenannten


geschlossenen Stromkreisen fließen.

Die Ursache für diesen Stromfluß ist die elektrische Spannung.

Daraus ergeben sich gewisse Regeln: Das Ohmsche Gesetz und die

Kirchhoffschen Regeln, die ich anhand von einigen einfachen Beispielen


erläutert habe.

Für unser tägliches Leben, sowohl im Beruf als auch im Alltag sind die

Zusammenhänge über die Elektrizität, beispielsweise beim Betreiben von

elektrischen Haushaltsgeräten sowie das Beachten der

Sicherheitsvorschriften lebenswichtig.

 
 



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