Druck und Potenzial
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Diese Seite ist Teil einer Materialiensammlung zum Bildungsplan 2004: Grundlagen der Kompetenzorientierung. Bitte beachten Sie, dass der Bildungsplan fortgeschrieben wurde.
Arbeitsauftrag:
Übertrage sinngemäß
| 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: |
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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: 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. |
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Die Druckdifferenz misst man mit einem Druckmessgerät, wenn man es
parallelzu den Reservoiren in den Wasserstromkreis einbaut. |
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