Analogietabelle Druck - Potenzial
Infobox
Diese Seite ist Teil einer Materialiensammlung zum Bildungsplan 2004: Grundlagen der Kompetenzorientierung. Bitte beachten Sie, dass der Bildungsplan fortgeschrieben wurde.
| Wasserstromkreis | Elektrischer Stromkreis |
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Die Behälter 1 und 2 sind bis zur
Höhe h
1
bzw. h
2
mit Wasser gefüllt.
An den Öffnungen der Behälter herrscht der Druck p 1 und p 2 . |
Dem Druck entspricht im elektrischen Stromkreis das so genannte
elektrische Potenzial φ
.
An den Anschlüssen der Batterie herrscht ein bestimmtes elektrisches Potenzial φ 1 und φ 2 . |
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1. Fall:
Beide Behälter sind gleich hoch mit Wasser gefüllt: An den Anschlüssen der Leitungen herrscht der gleiche Druck p 1 = p 2 . Die Druckdifferenz Δp = 0. Es fließt kein Wasserstrom: I Wasser = 0. |
1. Fall:
Ohne Batterie oder bei leererBatterie: An den Anschlüssen herrscht gleiches Potenzial: φ 1 = φ 2 . Die Potenzialdifferenz Δφ = 0 Es fließt kein elektrischer Strom: I = 0. |
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2. Fall:
In Behälter 2 ist die Höhe des Wasserstandes größer als in Behälter 1: h 2 > h 1 : Am Anschluss von Behälter 2 ist der Druck größer als am Anschluss von Behälter 1: p 2 > p 1 . Die Druckdifferenz ist größer als Null: Δp = p 2 - p 1 > 0. Es fließt Wasser von Reservoir 2 zu 1: I Wasser > 0. |
2. Fall:
Mit intakter Batterie: Am Plusanschluss ist das Potenzialgrößer als am Minuspol der Batterie: φ 2 > φ 1 . Die Potenzialdifferenz ist größer als Null: Δφ > φ 2 - φ 1 > 0. Es fließt Elektrizität vom Plus- zum Minusanschluss der Batterie: I > 0. Statt Potenzialdifferenz sagt man auch elektrische Spannung U . Die Einheit ist 1 V (Volt). |
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Eine Druckdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen ist notwendig, damit Wasser von einem zum anderen Behälter fließen kann.
Die Druckdifferenz ist ein Maß für den Antrieb des Wasserstroms. |
Eine Potenzialdifferenz also eine Spannung zwischen den beiden Anschlüssen ist notwendig, damit Elektrizität von einem Anschluss zum anderen fließen kann.
Die Potenzialdifferenz bzw. Spannung ist ein Maß für den Antrieb des elektrischen Stroms. |
Die Druckdifferenz misst man mit einem Druckmessgerät, wenn man es
parallelzu den Reservoiren in den Wasserstromkreis einbaut. |
Die elektrische Spannung misst man mit einem Spannungsmessgerät (Voltmeter), wenn man es
parallelzu den Anschlüssen der Batterie in den elektrischen Stromkreis schaltet. |
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