Reihen- und Parallelschaltung
| Publikation: | 1.2.2001 |
| Lernstufe: | 3 |
| Übersicht: | Zwei Glühlämpchen zum Leuchten bringen – einmal indem sie in Reihe geschaltet werden und einmal parallel; ein "Luxmeter" bauen. |
| Ziele: | Den Unterschied zwischen einer Reihen- und einer Parallelschaltung ergründen |
| Dauer: | 1 Unterrichtsstunde |
| Material: |
Für eine Zweier- oder Dreiergruppe:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Fragestellung
Wie kann man zwei Glühlämpchen mit nur einer Batterie zum Leuchten bringen?
Ablauf
Die Schüler zeichnen den elektrischen Stromkreis, den sie aufbauen wollen. Anschließend führen sie in Gruppen die Versuche durch.
Jede Gruppe schreibt ihre Beobachtungen auf, auch wenn die Glühlämpchen nicht leuchten.
Schließlich zeichnet ein Schüler aus jeder Gruppe einen Stromkreis, bei dem die Glühlämpchen angehen, an die Tafel.
Dabei wird festgestellt, dass zwei Arten von Schaltungen die Glühlämpchen zum Leuchten bringen. In dem einen Fall handelt es sich um eine Reihenschaltung, bei der ein Draht von einem der Pole der Batterie zunächst zum ersten Glühlämpchen führt, dann ein weiterer Draht vom ersten zum zweiten Glühlämpchen führt, und schließlich ein dritter Draht vom zweiten Glühlämpchen zum anderen Pol der Batterie führt. Im anderen Fall handelt es sich um eine Parallelschaltung, bei der von beiden der Pole der Batterie jeweils ein Draht zu jeder der beiden Glühlämpchen führt.
Abb. 1: Reihenschaltung (links) und Parallelschaltung (rechts) zweier Lampen
Frage: Bei welcher Schaltung leuchtet das Glühlämpchen heller?
Beide Schaltungen werden zusammengebaut und nebeneinander getestet, um den Helligkeitsunterschied zu beobachten. Die in Reihe geschalteten Glühlämpchen leuchten weniger hell als die parallel geschalteten Glühlämpchen. (Das Ergebnis kann allerdings verfälscht werden, wenn eine der Batterien bereits stark entleert ist und nicht mehr ihre Sollspannung abgibt, es empfielt sich dann den Versuch mit vertauschten Batterien zu wiederholen.) Man kann in diesem Zusammenhang den Begriff der Lichtintensität einführen.
Ergänzende Aktivitäten
Wie misst man die Lichtintensität?
Das Ziel dieser Unterrichtsstunde ist es, ein Verfahren zum Messen der Lichtintensität eines Glühlämpchens zu finden.
Man kann die Lichtintensität folgendermaßen untersuchen: Man überlagert Papierstreifen unterschiedlicher Länge. Die Intensität des Lichts ist umso größer, je mehr Papierlagen das Licht durchdringen kann.
Abb. 2: Vorrichtung zur Messung der Lichtintensität
Die Schüler basteln diese Vorrichtung zum Messen der Lichtintensität und probieren sie an mehreren Schaltungen aus – sie setzen erst 2 und dann 3 Glühlämpchen ein, verwenden eine oder mehrere Batterien usw. Sie können die Schaltung anschließend zeichnen und die Lichtintensität der verschiedenen Glühlämpchen in die Schaltung notieren.
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
