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Der Ohm'sche Wi­der­stand

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Hin­weis

Es wird dar­auf hin­ge­wie­sen, dass für jedes Ex­pe­ri­ment ent­spre­chend der ei­ge­nen Durch­füh­rung vor der erst­ma­li­gen Auf­nah­me der Tä­tig­keit eine Ge­fähr­dungs­be­ur­tei­lung durch­ge­führt und do­ku­men­tiert wer­den muss. Jede fach­kun­di­ge Nut­ze­rin/jeder fach­kun­di­ge Nut­zer muss die auf­ge­führ­ten In­hal­te ei­gen­ver­ant­wort­lich prü­fen und an die tat­säch­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten an­pas­sen.

Weder die Re­dak­ti­on des Leh­rer­fort­bil­dungs­ser­vers noch die Au­to­rin­nen und Au­to­ren der ver­öf­fent­lich­ten Ex­pe­ri­men­te über­neh­men jeg­li­che Haf­tung für di­rek­te oder in­di­rek­te Schä­den, die durch ex­ak­ten, ver­än­der­ten oder feh­ler­haf­ten Nach­bau und/oder Durch­füh­rung der Ex­pe­ri­men­te ent­ste­hen. Wei­ter­füh­ren­de In­for­ma­tio­nen er­hal­ten Sie unter www.​gef​ahrs​toff​e-​schu­le-​bw.​de

Lern­ziel:
Sie ler­nen, Mess­da­ten mit CASSY-Lab aus­zu­wer­ten, Aus­gleichs­ge­ra­den zu zeich­nen, Stei­gun­gen ab­zu­le­sen, Mit­tel­wer­te be­rech­nen zu las­sen und wei­te­re Grö­ßen zu de­fi­nie­ren.

Ihre Phy­sik­leh­re­rin/Ihr Phy­sik­leh­rer hat im Un­ter­richt im De­mons­tra­ti­ons­ver­such mit CASSY eine Mes­sung zur Gül­tig­keit des Ohm'schen Ge­set­zes bei einem Wi­der­stand (Auf­druck: 200 Ω / 2 W) durch­ge­führt. Sie/Er hat Ihnen dabei vor­ge­führt, wie mit dem Po­cket-CASSY eine Mes­sung durch­ge­führt wer­den kann.

Versuchsaufbau Ohm'sches Gesetz

Die Mess­da­tei wurde Ihnen per USB-Stick oder E-Mail aus­ge­hän­digt. Füh­ren Sie da­heim oder als Pla­n­ar­beit im Un­ter­richt fol­gen­de Aus­wer­tun­gen durch:

  1. Star­ten Sie CASSY Lab und laden Sie die Mess­da­tei Ohm'scher Wi­der­stand .
  2. Über­prü­fen Sie, ob für den ver­wen­de­ten Wi­der­stand das Ohm'sche Ge­setz gilt!
    Hin­wei­se und Hil­fen:
    1. Wie lau­tet das Ohm'sche Ge­setz? Was zeich­net einen der­ar­ti­gen ma­the­ma­ti­schen Zu­sam­men­hang zwi­schen zwei Grö­ßen aus?
    2. Füh­ren Sie eine An­pas­sung mit Hilfe einer Aus­gleichs­ge­ra­den durch! Han­delt es sich um eine Ur­sprungs­ge­ra­de?
    3. Lesen Sie die Stei­gung der Aus­gleichs­ge­ra­den ab! Wie groß ist der elek­tri­sche Wi­der­stand des Ge­rä­tes? Ver­glei­chen Sie mit den auf­ge­druck­ten Daten (An­ga­be durch den Leh­rer). Nen­nen Sie Grün­de für Ab­wei­chun­gen! (Ach­tung! Han­delt es sich bei der Stei­gung der Aus­gleichs­ge­ra­den um den elek­tri­schen Wi­der­stand? Wel­che phy­si­ka­li­sche Be­deu­tung hat die Stei­gung?)
  3. Bil­den Sie den Quo­ti­en­ten der ein­zel­nen Mess­wer­te!
    Hin­wei­se und Hil­fen:
    1. De­fi­nie­ren Sie dazu die neue Größe Wi­der­stand . Las­sen Sie den Wi­der­stand durch eine For­mel be­rech­nen!
    2. Geben Sie das For­mel­zei­chen, die Ein­heit ( &W er­gibt Ω) und einen sinn­vol­len Wer­te­be­reich für den Wi­der­stand an!
    3. Stel­len Sie den Wi­der­stand in Ab­hän­gig­keit von der Span­nung gra­phisch dar. Las­sen Sie eine Ge­ra­de für den Mit­tel­wert ein­zeich­nen und lesen Sie den Mit­tel­wert ab. Ver­glei­chen Sie mit dem Wert aus 2c).

    R-U-Kennlinie

  4. De­fi­nie­ren Sie die elek­tri­sche Leis­tung P . Las­sen Sie ein P(I)-Dia­gramm zeich­nen. Wel­chen ma­the­ma­ti­schen Zu­sam­men­hang zwi­schen P und I ver­mu­ten Sie? Über­prü­fen Sie Ihre Ver­mu­tung ei­ner­seits durch eine ge­eig­ne­te An­pas­sung und an­de­rer­seits durch eine ge­schick­te Ach­sen­be­le­gung! Lei­ten Sie eine Glei­chung her, die die­sen Zu­sam­men­hang be­stä­tigt!

    P-I-Kennlinie

    P-I^2-Kennlinie

  5. Auf dem ver­wen­de­ten Wi­der­stand ist die An­ga­be 2 W auf­ge­druckt. Wel­che Be­deu­tung hat diese An­ga­be? Wel­che ma­xi­ma­le Span­nung kann man an die­sen Wi­der­stand an­le­gen?

Down­load

Ein­füh­rung in den Ge­brauch des Po­cket-CASSY im Phy­sik­un­ter­richt mit CASSY-Lab 1: Her­un­ter­la­den [doc] [1,3 MB]

Ein­füh­rung in den Ge­brauch des Po­cket-CASSY im Phy­sik­un­ter­richt mit CASSY-Lab 2: Her­un­ter­la­den [doc] [1,3 MB]

 

Wei­ter mit An­wen­dun­gen: U-I-Kenn­li­nie einer Glüh­lam­pe