Date post: | 05-Apr-2015 |
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Repetition Elektrik Schüler-GruppenarbeitRepetition Elektrik Schüler-Gruppenarbeit
11
Lösung von:
Bei Strom- & Heizkreislauf lassen sich Bei Strom- & Heizkreislauf lassen sich vergleichen …vergleichen …Bei Strom- & Heizkreislauf lassen sich Bei Strom- & Heizkreislauf lassen sich vergleichen …vergleichen …
Der Heizungskreislauf
Der Stromkreislauf
Gibt Energie in den Kreislauf ab
Leitet Energie in einem geschlossenen Kreis
Nimmt Energie und gibt sie dann wieder ab
Ein Unterbruch im Kreis stoppt den
Energiefluss
Ofen Batterie oder Akku
Elektrokabel
Lampe, strahlt Licht ab
Schalter, korrodierte Kabel
Rohrleitung
Radiator
Lukas von Euw
Ventil, Leitungsbruch
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22
Lösung von:
Verschieden sind bei Strom- & Heizkreislauf…Verschieden sind bei Strom- & Heizkreislauf…Verschieden sind bei Strom- & Heizkreislauf…Verschieden sind bei Strom- & Heizkreislauf…
Unterschiede
-Primärenergie zur Umwandlung
-Transportierte Energie
-Transportmedium für die Energie
-Verteilungssystem, Leitung
-Erfolgsenergie zur Nutzung
-Name der Einheiten
Daniela Späni
Heizkreislauf
Stromkreis
-Erdöl ( Gas- Elektrizität- Wärmetauscher) in Wasserwärme-Wärme, Bewegung der Wassermoleküle
-Wassermoleküle
-Wasserleitungsrohr
-Abwärme des Radiators oder der Bodenheizung zur Raumerwärmung
-Wasserkraft(oder Atom- Sonnen- Windenergie-Elektrizität, Bewegung der Moleküle-freie Elektronen
-Elektrokabel aus Kupfer-elektrischer Antrieb, el. Beleuchtung, el. Heizung, usw.
Volt * Ampère = Watt
Masse * Grad Celsius= Watt
Zeit
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33
Lösung von:
Vergleich im DétailVergleich im DétailVergleich im DétailVergleich im Détail
Da wir elektrischen Strom nicht unmittelbar sehen können Da wir elektrischen Strom nicht unmittelbar sehen können hilft es, ein Denkmodell anzuwenden. Die Zentralheizung hilft es, ein Denkmodell anzuwenden. Die Zentralheizung stellt einen geschlossenen Kreislauf dar und hat mit dem stellt einen geschlossenen Kreislauf dar und hat mit dem Stromkreislauf viele Gemeinsamkeiten.Stromkreislauf viele Gemeinsamkeiten.
Der StromkreislaufDer Stromkreislauf
Wie kommt die Energie in den Kreislauf?Wie kommt die Energie in den Kreislauf?
Welches Medium transportiert die Energie?Welches Medium transportiert die Energie?
Wie wird die Energie abgegeben?Wie wird die Energie abgegeben?
Sabrina Schuler
Im Zimmer-Radiator kann die Energie an der grossen Oberfläche des Heizkörpers aus dem Wasser und durch das Blech in die Zimmerluft gelangen.
Die Zentralheizung als KreislaufWie kommt die Energie in den Kreislauf?
Welches Medium transportiert die Energie?
Die Wassermoleküle transportieren die Energie.
Wie wird die Energie abgegeben?
Die in Holz oder Erdöl gebundene Energie wird im Ofen zu Wärme verwandelt.
Durch Batterien oder Akkus oder Trafos als Spannungsquelle.
Die freien Elektronen transportieren die Energie.
Die Lampe, strahlt Licht ab.
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44
Lösung von:
Ein elektrischer Leiter …Ein elektrischer Leiter …Ein elektrischer Leiter …Ein elektrischer Leiter …
… hat freie Elektronen
… ist meist aus Metall
… kann Strom leiten, wenn eine Spannung anliegt
… verbindet Stromquelle und Spannungsverbraucher
… leitet bei Hitze schlechter als bei Kälte
… hat zu seinem Gegenteil den ISOLATOR
jo strebel
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55
Lösung von:
Ich stelle mir Wärme - Strom so vor…Ich stelle mir Wärme - Strom so vor…Ich stelle mir Wärme - Strom so vor…Ich stelle mir Wärme - Strom so vor…
Unbedingt nötig:
Die Wärmequelle
(auf diesem Bild der Ofen)
Unbedingt nötig:
Der Wärmeabstrahler
(auf diesem Bild der Radiator)
Unbedingt nötig: die Wärmeleiter, die Heizungsrohre bringen die Energie in die gewünschten Zimmer
Die Wärme wird im Keller erzeugt, damit Gestank in der Wohnung vermieden
werden kann. Zudem können Kaminfeger und
Heizungsmonteur ihre Arbeit verrichten, ohne den
Wohnraum zu verschmutzen. Vor einer
Fehlfunktion oder gar einem Brand muss nur ein Raum
speziell abgesichert werden.
Würde der Radiator fehlen, könnte die Wärme nur durch die Heizungsrohre entweichen. Dies würde zu langsam ablaufen und deshalb der Wasserdruck ansteigen, bis ein Rohr bricht oder ein Sicherheitsventil aufgeht. Um das zu verhindern sind Temperaturfühler eingebaut, die den Heizkessel abschalten, wenn keine Wärme benötigt wird.
Daniela Späni
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66
Lösung von:
Der Stromkreis besteht mindestens aus…Der Stromkreis besteht mindestens aus…Der Stromkreis besteht mindestens aus…Der Stromkreis besteht mindestens aus…
Hier eine Lampe. Würde der Wiederstand fehlen, käme es zu einem Kurzschluss. Um das zu verhindern, sind elektrische
Sicherungen eingebaut, die den Stromfluss sofort trennen. Wenn er
einen eingestellten Wert überschreitet.
Bringt die Energie von der Quelle zum Verbraucher (Widerstand)
...einer Spannungsquel
le(Manchmal auch Stromquelle
genannt)
...einem LeiterHier ein Stromkabel
...einem Widerstand(manchmal auch Verbraucher genannt)
Lukas von Euw
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77
Lösung von:
Im einfachen Stromkreis ist…Im einfachen Stromkreis ist…Im einfachen Stromkreis ist…Im einfachen Stromkreis ist…
1
1
2
3
4
4
2
5
5
3
Lukas von Euw
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88
Lösung von:
Bei Gleichstrom fliessen die Elektronen…Bei Gleichstrom fliessen die Elektronen…Bei Gleichstrom fliessen die Elektronen…Bei Gleichstrom fliessen die Elektronen…
Beim Gleichstrom “drückt“ eine Batterie die Elektronen gleichmässig auf einer Seite in den Stromleiter.
Die Elektronen laufen dann im Gänsemarsch durch den Leiter.
Bei der Lampe wird es eng, deshalb glüht der Leiter und gibt Licht ab.Danach werden die Elektronen noch zurück in die Batterie geschoben.
Kein einziges Elektron geht verloren.
Stromkreis in Digitalgeräten
Gleichstrom eignet sich bestens zur Übertragung von Information. Alle digitalen Geräte (Radio, Fernseher, PC) verwandeln im Netzteil zuerst den Wechsel- in Gleichstrom.
Fabian Amacher
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99
Lösung von:
Es gibt 2 Definitionen für die Stromrichtung!Es gibt 2 Definitionen für die Stromrichtung!Es gibt 2 Definitionen für die Stromrichtung!Es gibt 2 Definitionen für die Stromrichtung!
Technische Stromrichtung
ist ein steter Fluss von Elektronen vom Minuspol (-) der Quelle durch den Stromkreis zum Pluspol (+) der Quelle. Die Autoelektrik basiert auf 12V Gleichstrom.
Die meisten Geräte mit logischen Schaltungen (Chips) benötigen Gleichstrom von 5Volt.
Philip Zumsteg / Lukas von Euw
Weil die Entdecker vom Strom noch nicht genau wussten, was da fliesst, definierten sie den Stromfluss von + nach –
Diese Definition wurde beibehalten und heisst:
Technische Stromrichtung
Elektronenfluss
Nur bei Gleichstrom ist es sinnvoll von der Stromrichtung zu sprechen. Wechselstrom ändert seine Richtung ohnehin 50 mal pro Sekunde. (Bei den SBB 16,66 mal)
e-
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1010
Lösung von:
Im Wechselstrom bewegen sich die Im Wechselstrom bewegen sich die Elektronen…Elektronen…Im Wechselstrom bewegen sich die Im Wechselstrom bewegen sich die Elektronen…Elektronen…
Wechselstrom ist eine Hin- und Her- Bewegung der Elektronen von 50mal pro Sekunde. Bei den SBB sind es 16,66mal pro Sekunde. Aus der Steckdose kommt Wechselstrom. Je nach Absicherung sind 6, 10 oder 15 Ampère Stromstärke möglich, bei 230 -Volt
Der (-) und der (+) Pol werden vom Generator 50mal pro Sekunde gewechselt. Die Elektronen laufen hin und her.
Beim Wechselstrom "drückt" ein Generator die Elektronen pro Sekunde 50 mal im Stromleiter hin und her. Die Elektronen vibrieren im Leiter hin und her. Die Elektronen bei der Lampe werden im engen Teil heiss, deshalb glüht der Leiter und gibt Licht ab. Kein einziges Elektron geht verloren.
Daniela Späni
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1111
Lösung von:
Aus der Steckdose kommt…Aus der Steckdose kommt…Aus der Steckdose kommt…Aus der Steckdose kommt…
Vorsicht Lebensgefahr
Wechselstrom ist „weniger“ gefährlich...
Aus der Steckdose kommt Wechselstrom.
Je nach Absicherung sind 6, 10 oder 15 Ampère Stromstärke möglich
Der (-) und der (+) Pol werden vom Generator 50mal pro Sekunde gewechselt. Die Elektronen laufen hin und her.
Fabian Amacher
Wechselstrom ist besser geeignet, Energie über weite Distanz zu übertragen.
Wechselstrom kann in Transformatoren in andere Spannung verwandelt werden.
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1212
Lösung von:
Die Stromarten Die Stromarten ≈ ≈ undund = = unterscheide ich… unterscheide ich… (1)(1)Die Stromarten Die Stromarten ≈ ≈ undund = = unterscheide ich… unterscheide ich… (1)(1)
Lukas von Euw
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1313
Lösung von:
Die Stromarten Die Stromarten ≈ ≈ undund = = unterscheide ich… unterscheide ich… (2)(2)Die Stromarten Die Stromarten ≈ ≈ undund = = unterscheide ich… unterscheide ich… (2)(2)
Lukas von Euw
Dies ist das Modell eines einfachen Wechselstromkreises
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1414
Lösung von:
Den einfachen Stromkreis beherrsche ich…Den einfachen Stromkreis beherrsche ich…Den einfachen Stromkreis beherrsche ich…Den einfachen Stromkreis beherrsche ich…
Lukas von Euw
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1515
Lösung von:
Parallel- und Seriellschaltung erkenne ich…Parallel- und Seriellschaltung erkenne ich…Parallel- und Seriellschaltung erkenne ich…Parallel- und Seriellschaltung erkenne ich…
seriell parallel
Gleiche Lampe je halbe Spannung
Lampenspannung = Batteriespannung
Mehr Strom fliesstWeniger Strom fliesst
Andreas Schuler
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1616
Lösung von:
Spannung messe ich…Spannung messe ich…Spannung messe ich…Spannung messe ich…
Wie messe ich die Spannung?
Spannung messen wir parallel zum Stromverbraucher in Volt (V)
Das Voltmeter nimmt selber möglichst wenig Strom auf, um die Messung nicht zu verfälschen.
Sabrina Schuler
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1717
Lösung von:
Strom messe ich…Strom messe ich…Strom messe ich…Strom messe ich…Fabian Amacher
Der Strom (Ampère) wird immer seriell im Stromkreis gemessen...
Das Ampère verbraucht möglichst keine Spannung, um die Messung nicht zu verfälschen.
Wie messe ich den Strom?
aufbrecheaufbrechenn
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1818
Lösung von:
U und I messen wir…U und I messen wir…U und I messen wir…U und I messen wir…
Sabrina Schuler
Handhabung Strommessgerät
Ampèremeter Der Strom [Ampère] wird
immer seriell im Stromkreis gemessen..
R = U / I
Wenn du U := die Spannung [V] durch I := den Strom [A] teilst
erhältst du den Widerstand [Ohm]
Handhabung SpannungsmessgerätVoltmeterDie Spannung [Volt] wird immer parallel über dem Verbraucher gemessen
Das Ampèremeter verbraucht möglichst keine Spannung, um die Messung nicht zu verfälschen.
Das Voltmeter nimmt selber möglichst wenig Strom auf, um die Messung nicht zu verfälschen.
Mit U und I kann ich R berechnen(nach dem Ohmschen Gesetz)
Wie messe ich den Strom? Wie messe Ich die Spannung?
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1919
Lösung von:
Die Messgeräte kann ich einsetzen… (1)Die Messgeräte kann ich einsetzen… (1)Die Messgeräte kann ich einsetzen… (1)Die Messgeräte kann ich einsetzen… (1)Sabrina Schuler
Nein, das Zeichen für die Spannungsquelle zeigt Gleichstrom
Repetition Elektrik Schüler-GruppenarbeitRepetition Elektrik Schüler-Gruppenarbeit
2020
Lösung von:
Die Messgeräte kann ich einsetzen… (2)Die Messgeräte kann ich einsetzen… (2)Die Messgeräte kann ich einsetzen… (2)Die Messgeräte kann ich einsetzen… (2)Lukas von Euw
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2121
Lösung von:
R = …R = …R = …R = …Fabian Amacher
U / I
Wenn du U := die Spannung [V] durch I := den Strom [A]
teilst erhältst du den Widerstand [Ohm]
R= U/I
U IDer Strom [Ampère] wird immer seriell im Stromkreis gemessen
Das Ampèremeter verbraucht möglichst keine Spannung, um die Messung nicht zu verfälschen
Wie messe ich R (Widerstand)?
Die Spannung [Volt] wird immer parallel über dem Verbraucher gemessenDas Voltmeter nimmt selber möglichst wenig Strom auf, um die Messung nicht zu verfälschen.
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2222
Lösung von:
Bei der Parallelschaltung…Bei der Parallelschaltung…Bei der Parallelschaltung…Bei der Parallelschaltung…
Mehrere Kassen nebeneinander offen
mehrspurige Autobahn in eine Fahrt-Richtung
Gleiche Spannung wie die Quelle, alle Lampen brennen gleich hell.
Parallel, nebeneinander, mehr Strom(pro Verbraucher) bei gleicher Spannung.
Gleicher Strom durch jede Lampe, also doppelter Strom im gemeinsamen Teil des Stromkreises.
Fabian Amacher Lukas von Euw Drei baugleiche Lampen !Drei baugleiche Lampen !
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2323
Lösung von:
Drei parallel geschaltete Widerstände rechnen Drei parallel geschaltete Widerstände rechnen sich…sich…RR11 = 50 = 50Ω,Ω,, R, R22 = 100 = 100 ΩΩ , R , R33 = 400 = 400ΩΩ
Drei parallel geschaltete Widerstände rechnen Drei parallel geschaltete Widerstände rechnen sich…sich…RR11 = 50 = 50Ω,Ω,, R, R22 = 100 = 100 ΩΩ , R , R33 = 400 = 400ΩΩ
Parallel, nebeneinander, mehr Strom bei gleicher Spannung (pro Verbraucher)
50 Ohm
100 Ohm
400 Ohm
12V
Spannung: 12V
Stromstärke: 0,390A
Ersatzwiderstand: 30.8 Ohm
Andreas Schuler
1 = 1 + 1 + 1
30,8 50 100 400
R = 30,8 Ω
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2424
Lösung von:
Bei der Serieschaltung…Bei der Serieschaltung…Bei der Serieschaltung…Bei der Serieschaltung…
...bekommen alle Wiederstände gleich viel Strom, jedoch nur einen Teil der Gesamtspannung.
...das heisst:
Sollte ein Wiederstand brechen, fliesst kein Strom mehr durch den Stromkreis Stromunterbruch.
...ist es wie bei einer Kette! Bricht die Kette, kann man daran nicht mehr ziehen...
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2525
Lösung von:
Drei Widerstände in Serie berechnen sich…Drei Widerstände in Serie berechnen sich… R R11 = 50 = 50Ω Ω , R, R22 = 100 = 100 ΩΩ , R , R33 = 400 = 400ΩΩDrei Widerstände in Serie berechnen sich…Drei Widerstände in Serie berechnen sich… R R11 = 50 = 50Ω Ω , R, R22 = 100 = 100 ΩΩ , R , R33 = 400 = 400ΩΩ
Spannung der Batterie: 12,0 V
Widerstand 1 = 50Widerstand 1 = 50Ω Ω Spannung = 1,09 VSpannung = 1,09 VStromstärke = 0,0218 AStromstärke = 0,0218 A
Widerstand 2 = 100 Widerstand 2 = 100 Ω Ω Spannung = 2,18 VSpannung = 2,18 VStromstärke = 0,0218 AStromstärke = 0,0218 A
Widerstand 3 = 400 Widerstand 3 = 400 ΩΩ Spannung = 8,73 VSpannung = 8,73 VStromstärke = 0,0218 AStromstärke = 0,0218 A Formel für den
Gesamtwiderstand: R total = R1 + R2 + R3
R = 550 Ω
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2626
Lösung von:
Parallel oder seriell geschaltete Widerstände…Parallel oder seriell geschaltete Widerstände…Parallel oder seriell geschaltete Widerstände…Parallel oder seriell geschaltete Widerstände…
1
1 2 3
4
4
3 2
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2727
Lösung von:
P =P =P =P =
P = Leistung
Elektrische Leistung erzeugt der Strom in Verbindung mit der angelegten Spannung, also das Produkt aus Strom mal Spannung.
Die Einheit ist Watt [W], der Formelbuchstabe ist ein P.
Formel: P = U * I
Beispiel: 230V * 30A = 6900 W = 6,9 kW
Zu Ehren von James Watt, dem Erfinder der Dampfmaschine, wurde die Leistungsangabe nach ihm benannt, deshalb Watt.
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2828
Lösung von:
Das Etikett auf jedem Elektrogerät sagt…Das Etikett auf jedem Elektrogerät sagt…Das Etikett auf jedem Elektrogerät sagt…Das Etikett auf jedem Elektrogerät sagt…
Bohrhammer620 W 230 V 2.7 A 85.32 Ω
U= P
I
I= U
R
R= U
I
U= R * I
P= U * I
U := Spannung [V]
I :=Strom [A]R := Wiederstand [Ohm]
P := Leistung [W]
Andreas Schuler
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2929
Lösung von:
Lebensgefahr besteht wenn…Lebensgefahr besteht wenn…Lebensgefahr besteht wenn…Lebensgefahr besteht wenn…Sabrina Schuler
Fliesst der Strom übers Herz ? Akute Lebensgefahr,Herzkammerflimmern
Fliesst der Strom durch den Körper? Lebensgefahr, die Muskeln verkrampfen, die Zellflüssigkeit siedet, Zellen platzen, der Körper brennt
Fließt der Strom über das Herz, versucht dieses, den äußeren Impulsen zu folgen. Es entstehen Rhythmusstörungen oder sogar Herzkammerflimmern, was ohne sofortige Hilfe zum Tod führt.
Fließt nun ein von außen kommender Strom durch den Körper, der größer als die körpereigenen Ströme ist, dann verkrampfen sich die Muskeln, die äußere Stromquelle kann nicht mehr losgelassen werden.
Im Zweifelsfall den Stecker herausziehen oder gar die Sicherung abschalten.
Als Experte isolierende Schuhe (Handschuhe) tragen und messen vor berühren.
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3030
Lösung von:
Lebensgefahr besteht weil…Lebensgefahr besteht weil…Lebensgefahr besteht weil…Lebensgefahr besteht weil…
...ein Starkstromschlag dich töten kann ...ein Kurzschluss dich und
das Haus in Brand setzen kann.
...schon ein minimaler Strom von 50mA oder eine Spannung von 50V dein Herz lähmen kann und du dann an Herzversagen sterben kannst.
...wenn man einen Starkstromschlag (meist mit Verbrennungen) überlebt hat, dann hat man häufig nach Jahren mit Spätfolgen zu rechnen, oder man wird wahrscheinlich sogar früher sterben!
Lukas von Euw
Repetition Elektrik Schüler-GruppenarbeitRepetition Elektrik Schüler-Gruppenarbeit
3131
Lösung von:
Über die Gefahr der Elektrizität weiss ich…Über die Gefahr der Elektrizität weiss ich…Über die Gefahr der Elektrizität weiss ich…Über die Gefahr der Elektrizität weiss ich…Sabrina Schuler
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3232
Lösung von:
Repetition Elektrik Inhalt Folien 1 - 16Repetition Elektrik Inhalt Folien 1 - 16Repetition Elektrik Inhalt Folien 1 - 16Repetition Elektrik Inhalt Folien 1 - 16
Fabian Amacher
1. Bei Strom- & Heizkreislauf lassen sich vergleichen …
2. Verschieden sind bei Strom- & Heizkreislauf…
3. Vergleich im Détail
4. Ein elektrischer Leiter …
5.5. Ich stelle mir Wärme - Strom so vor…Ich stelle mir Wärme - Strom so vor…
6.6. Der Stromkreis besteht mindestens aus…Der Stromkreis besteht mindestens aus…
7. Im einfachen Stromkreis ist…
8. Bei Gleichstrom fliessen die Elektronen…
9. Es gibt 2 Definitionen für die Stromrichtung!
10. Im Wechselstrom bewegen sich die Elektronen…
11. Aus der Steckdose kommt…
12. Die Stromarten ≈ und = unterscheide ich… (1)
13. Die Stromarten ≈ und = unterscheide ich… (2)
14. Den einfachen Stromkreis beherrsche ich…
15. Parallel- und Seriellschaltung erkenne ich…
16. Spannung messe ich…
Repetition Elektrik Schüler-GruppenarbeitRepetition Elektrik Schüler-Gruppenarbeit
3333
Lösung von:
Repetition Elektrik Inhalt Folien 17 - 32Repetition Elektrik Inhalt Folien 17 - 32Repetition Elektrik Inhalt Folien 17 - 32Repetition Elektrik Inhalt Folien 17 - 32
Fabian Amacher
17. Strom messe ich…
18. U und I messen wir…
19. Die Messgeräte kann ich einsetzen… (1)
20.20. Die Messgeräte kann ich einsetzen… (2)Die Messgeräte kann ich einsetzen… (2)
21.21. R = …R = …
22.22. Bei der Parallelschaltung…Bei der Parallelschaltung…
23.23. Drei parallel geschaltete Widerstände rechnen sich…Drei parallel geschaltete Widerstände rechnen sich…
24.24. Bei der Serieschaltung…Bei der Serieschaltung…
25.25. Drei Widerstände in Serie berechnen sich…Drei Widerstände in Serie berechnen sich…
26.26. Parallel oder seriell geschaltete Widerstände…Parallel oder seriell geschaltete Widerstände…
27.27. P =P =
28.28. Das Etikett auf jedem Elektrogerät sagt…Das Etikett auf jedem Elektrogerät sagt…
29.29. Lebensgefahr besteht wenn…Lebensgefahr besteht wenn…
30.30. Lebensgefahr besteht weil…Lebensgefahr besteht weil…
31.31. Über die Gefahr der Elektrizität weiss ich…Über die Gefahr der Elektrizität weiss ich…
32.32. Repetition Elektrik Inhalt Folien 1 - 16Repetition Elektrik Inhalt Folien 1 - 16