| Zeitbedarf: |
15 Minuten. |
| Ziel: |
Die Verhältnisse
und Vorgänge im elektrischem Stromkreis werden durch die
Analogien zum Wasserstromkreis verstanden. |
| Material: |
 | Stativ, 2 Muffen, |
| 1 Kühlerklemme, 1 Stativring |
| 2 PET-Flaschen min.
1l |
| 2 passende Gummistopfen mit Bohrung |
| 2 Schlauchverbindungsstücke
(Schnellkupplung) |
| 1 Silikonschlauch 40cm |
| 1 Silikonschlauch 105cm |
| 7 Silikonschläuche 10cm |
| 1 Schlauchklemme |
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| 3 T-Rohre ( aus Glas 10x40cm =
Manometer) |
| 2 Einwegehähne |
| 3 Strömungsanzeiger 150ml/min |
| min. 2 l Wasser |
| Lebensmittelfarbe |
| Styroporplatten |
| Blech und Bindedraht, Zange |
| Trichter |
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| Vorbereitung: |
In
eine Flasche wird am Boden ein kleines Loch gebohrt, so dass ein
Trichter hinein passt, die andere wird an einer Seite am unteren Rand mit
einem kleinen Luftloch versehen. Die beiden langen Schlauchstücke mit
je einem Schnellkupplungsteil in der Bohrung der
Stopfen verankern. Wasser mit der Lebensmittelfarbe anfärben. Blech
in Streifen schneiden und so biegen, dass es um die T-Rohre anliegt (als
Halterung). In die Bodenplatte Löcher bohren, in die Einwegehähne
gesteckt werden können. |
| Aufbau: |
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| Aufbau: |
Die
Flasche mit Bodenloch mit der Öffnung nach unten am Stativ
befestigen, und mit dem Gummistopfen verschließen. Am Schlauch (40cm)
die Schlauchklemme anbringen und verschließen. Den Schlauch mit einem
Strömungsmesser verbinden. Mit den restlichen kurzen Schlauchstücken
entsprechend der Skizze die Einzelteile zu einer "Reihenschaltung"
verbinden. Mit dem längsten Schlauchstück die zweite Flasche
anschließen und mit dem Luftloch nach oben unten neben die hängende
Flasche legen. Die T-Rohre als Manometer genau senkrecht stellen und mit
Blechstreifen und Draht in der Boden-Styroporplatte befestigen. Die
Hähne in die entsprechenden Löcher der Bodenplatte stecken. Der
Versuchsaufbau soll ganz waagerecht sein. Gefärbtes Wasser über den
Trichter in die hängende Flasche füllen. Schlauchklemme langsam etwas
öffnen, darauf achten, dass möglichst keine Luftblasen im Kreislauf
sind.
Ist das Wasser fast ganz aus der hängenden
Flasche gelaufen, wird es aus der liegenden Flasche zurück gefüllt.
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| Deutung1: |
Welche Analogien
zum elektrischen Stromkreis erkennen Sie in den Bauteilen? |
| Durchführung: |
Die
Schlauchklemme ein wenig aufdrehen. Nun an den Einwegehähnen vorsichtig
drehen und so verschiedene Widerstände einstellen. |
| Beobachtung: |
Strömungswächter
drehen sich ...........................................................schnell.
Das Wasser in den Manometerrohren ............................................................
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| Deutung2: |
Welche Regeln
lassen sich für die Reihenschaltung bezüglich Stromstärke und
Spannung aufstellen? |
| Diskussion: |
| Grenzen dieses
Modells |
| Funktion der
Schlauchklemme |
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| Entsorgung: |
Wasser in
Ausguss. |
| Quelle: |
Allgemeingut,
Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth |
| Did. Hinweise: |
Nur unter
geringem Druck arbeiten, um
den Fehler möglichst gering zu halten (durch Schlauchklemme
regulierbar). Das Modell muss ganz waagerecht und Luftblasen frei
aufgebaut sein. |
