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Diode und 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

Bezug zum Bil­dungs­plan

2. Phy­sik als theo­rie­ge­lei­te­te Er­fah­rungs­wis­sen­schaft

Die SuS kön­nen die na­tur­wis­sen­schaft­li­che Ar­beits­wei­se Hy­po­the­se, Vor­her­sa­ge, Über­prü­fung im Ex­pe­ri­ment, Be­wer­tung, ... an­wen­den und re­flek­tie­ren.

4. Spe­zi­fi­sches Me­tho­den­re­per­toire der Phy­sik
  1. Die SuS kön­nen Zu­sam­men­hän­ge zwi­schen phy­si­ka­li­schen Grö­ßen un­ter­su­chen.
  2. Die SuS kön­nen Ex­pe­ri­men­te unter An­lei­tung pla­nen, durch­füh­ren, aus­wer­ten, gra­fisch ver­an­schau­li­chen und ein­fa­che Feh­ler­be­trach­tun­gen vor­neh­men.
  3. Die SuS kön­nen com­pu­ter­un­ter­stütz­te Mess­wert­er­fas­sungs- und Aus­wer­tungs­sys­te­me im Prak­ti­kum selbst­stän­dig ein­set­zen.
10. Na­tur­er­schei­nun­gen und tech­ni­sche An­wen­dun­gen
  1. Die SuS kön­nen wei­te­re Er­schei­nun­gen in der Natur und wich­ti­ge Ge­rä­te funk­tio­nal be­schrei­ben.

In­hal­te:
In­for­ma­ti­ons­tech­no­lo­gie und Elek­tro­nik - auch Schal­tun­gen mit elek­tro­ni­schen Bau­tei­len

8. Grund­le­gen­de phy­si­ka­li­sche Grö­ßen

Die SuS kön­nen mit wei­te­ren grund­le­gen­den phy­si­ka­li­schen Grö­ßen um­ge­hen: elek­tri­sche Strom­stä­re, elek­tri­sche Span­nung

Un­ter­richt­li­cher Zu­sam­men­hang

Ein­satz im Prak­ti­kum der Kurs­stu­fe

Pro­blem­stel­lung

Wie ver­hal­ten sich eine Diode und ein elek­tri­scher Wi­der­stand in einem Wech­sel­strom­kreis?

Ziel

Sie wer­den das Ver­hal­ten einer Diode und eines Wi­der­stan­des im Wech­sel­strom­kreis ken­nen­ler­nen. Dazu wer­den Sie Vor­her­sa­gen auf­stel­len und diese ex­pe­ri­men­tell über­prü­fen. Sie fes­ti­gen Ihre Kennt­nis­se beim Ex­pe­ri­men­tie­ren und beim Um­gang mit dem Mess­wert­er­fas­sungs­sys­tem CASSY.

Auf­ga­ben­stel­lung

Un­ter­su­chen Sie das Ver­hal­ten einer Diode und eines elek­tri­schen Wi­der­stan­des im Wech­sel­strom­kreis. Stel­len Sie dazu zu­nächst eine Vor­her­sa­ge über den zeit­li­chen Ver­lauf der elek­tri­schen Span­nung am Ohm’schen Wi­der­stand auf. Über­prü­fen Sie Ihre Vor­her­sa­ge im Ex­pe­ri­ment.

Ge­rä­te

Note­book
2 Po­cket-CASSY (524 006) mit USB-Kabel
1 UIP-Sen­sor S (524 0621)
1 Gleich­rich­ter­di­ode
1 Ohm'scher Wi­der­stand
1 Fre­quenz­ge­ne­ra­tor oder Netz­ge­rät mit si­nus­för­mi­ger Wech­sel­span­nung
1 Tas­ter
Steck­sys­tem, Kabel

Auf­bau

Bauen Sie die Schal­tung nach ne­ben­ste­hen­dem Schalt­plan auf. Schlie­ßen Sie das Mess­wert­er­fas­sungs­sys­tem so an, dass die am Wi­der­stand an­lie­gen­de elek­tri­sche Span­nung U 1 sowie die an­ge­leg­te Wech­sel­span­nung U 2 gleich­zei­tig ge­mes­sen wer­den.

Schaltplan

Wäh­len Sie die Mess­pa­ra­me­ter ge­eig­net.

Vor­be­trach­tun­gen

Ma­chen Sie eine Vor­her­sa­ge über den zeit­li­chen Ver­lauf der am elek­tri­schen Wi­der­stand an­lie­gen­den Span­nung U 1 im Ver­gleich zur an­ge­leg­ten Wech­sel­span­nung U 2 .

Durch­füh­rung

Stel­len Sie am Funk­ti­ons­ge­ne­ra­tor eine Am­pli­tu­de von ca. 1 V und eine Fre­quenz von bei­spiels­wei­se 100 Hz ein. Star­ten Sie die Mes­sung.

Aus­wer­tung

  1. Ver­glei­chen Sie Ihre Vor­her­sa­ge mit dem Er­geb­nis des Ex­pe­ri­men­tes. Be­grün­den Sie mög­li­che Ab­wei­chun­gen.
  2. Er­klä­ren Sie den Ver­lauf des er­hal­te­nen Schau­bil­des.

Ver­suchs­bei­spiel

Ein­stel­lun­gen Mess­pa­ra­me­ter:

Messparameter

Dia­gramm:

Diagramm

Dow­load

Diode und Wi­der­stand: Her­un­ter­la­den [doc] [83 KB]

 

Wei­ter mit Cassy 2: Ein­schalt­vor­gang einer Spule mit Mo­dell­bil­dung