Mit „Strom“ werden üblicherweise zwei Dinge verbunden:
- Energie, die aus der Steckdose kommt.
- Große Fließgewässer wie beispielsweise die Elbe
Gemeinsam ist diesen gegensätzlichen Dingen das „Strömen“, auch „Fließen“ genannt. Gemeint ist damit, dass sich die jeweiligen Teilchen (auf der einen Seite die Wassermoleküle, auf der anderen die Elektronen) in eine bestimmte Richtung bewegen. Bei einer Wassermühle bringt die Bewegung der Wasserteilchen das Mühlrad zum Drehen, bei einem Elektromotor bewirken das die Elektronen.
Wasser und Strom fließen nicht von allein. Stehen beispielsweise zwei mit Wasser gefüllte Gefäße mit gleicher Füllhöhe ineinander, kommt es zu keinem Austausch, obwohl das kleinere ein Öffnung hat. Hebt man es etwas an, kommt so lange Bewegung in die Sache, bis sich die Wasserstände wieder angeglichen haben. Hebt man das Gefäß ganz heraus, läuft es leer. Dabei ist zu beobachten, dass der Wasserstrahl mit sinkendem Wasserstand immer schwächer wird. Füllt man es ganz auf, kann man erkennen, dass die Stärke des austretenden Wasserstrahls von der Höhe der Wassersäule anhängig ist. Die oben liegenden Wasserteilchen drücken sozusagen auf die unteren. Je mehr übereinander liegen, desto höher ist der Druck.
Aufgabe:
Stelle die obigen Versuche nach mit einfachen Mitteln wie beispielsweise einem Kochtopf und einer leeren Milchtüte nach. Schreibe auf, was du gemacht und beobachtet hast. Erstelle eine Skizze, die zu deinen Gerätschaften passt und erkläre.
Der Wasserdruck ist vergleichbar mit der Spannung beim Strom. Sie wird in Volt (V) gemessen. Auf Haushaltsleitungen beträgt die Spannung ca. 230 Volt. Jede Berührung eines solchen stromführenden Teils kann tödlich sein. Also Finger weg!!
Hier wird nur mit dem Strom aus Haushaltsbatterien gearbeitet, die maximal 9V haben. Solche „Kleinspannungen“ sind absolut unbedenklich und können mit den Fingern nicht wahrgenommen werden. Wer etwas spüren will, muss die Zunge zu Hilfe nehmen. Am besten probiert man das an einem „leeren“ Batterieblock und berührt gleichzeitig Plus- und Minuspol mit der Zungenspitze.
Um den Batteriestrom zum Fließen zu bringen, muss ein Stromkreis mit einem zur Spannung passenden Verbraucher hergestellt werden. Kleinmotoren sind dafür geeignet. Die dazu passende Schaltskizze sieht wie folgt aus:
Zum Anfertigen solcher Skizzen eigen sich besonders Präsentationsprogramme, die über dazu passende Werkzeuge verfügen. Eine Anleitung findet sich hier.
Aufgaben:
- Verbinde Motor und Batterie entsprechend der obigen Schaltskizze mit den dir zur Verfügung gestellten Materialien. Wie bringt man den Motor zum Laufen? Zeichne möglichst real, wie dein Aufbau aussieht?
- Suche im Internet nach dem Begriffspaar „technische Stromrichtung“. Erkläre, was damit gemeint ist.
- Vertausche die beiden Anschlüsse am Motor und starte ihn erneut. Was ist anders? Erkläre.