Off Topic 20.481 Themen, 227.568 Beiträge

Kurzschluss vs. Heizung

Sovebämse / 10 Antworten / Baumansicht Nickles

Hallo

Wenn man mit einer z.B. 4,5 Volt Batterie und einem handelsüblichen Draht einen Kurzschluss erzeugt, wird ja die Batterie warm/heiss und auch der Draht.

Nun ist es aber doch so, dass das Prinzip der Heizschlangen (sei es im Föhn, elektrischer Heizkörper etc.) eigentlich auch ein Kurzschluss ist. Es ist ja im Grunde einfach ein dicker "Draht", der wegen des Kurzschlusses und des hohen Widerstandes heiss wird. Aber warum passiert hier nichts wie bei der Batterie, die heiss wird oder, falls es z.B. eine Autobatterie ist, sogar explodiert? Kann ich mit einer 4,5 Volt Batterie keine "Heizung" herstellen?

Und falls man jemandem erklären soll, wie das mit den Widerständen funktioniert... Bislang habe ich immer gesagt, der Glühdraht im Lämpchen wird heiss und Licht entsteht, weil der Draht so dünn ist und die Elektronen so nur schwer durchgelangen und stärker sozusagen Reibung erzeugen, weil sie ja trotzdem sehr stark "drücken". Darum wird es im Draht heiss und nicht in der Batterie, trotz Kurschluss (Achtung: Erklärung ist für Kinder gedacht!). Nun scheint es aber bei dem dicken Kabel ja trotzdem auch so zu sein, dass er eben sehr warm/heiss wird, obwohl er viel dicker ist als der dünne Glühdraht. Wie kann man das Kindern einfach erklären? Und ehrlich gesagt, ich blick auch noch nicht so ganz durch Verlegen

bei Antwort benachrichtigen
Alpha13 Sovebämse „Kurzschluss vs. Heizung“
Optionen

http://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz

http://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BChlampe#Elektrische_Eigenschaften

Für Kinder ist da sowas von definitiv nicht und vor Planck wußte definitiv niemand warum da Strahlung entsteht!

Aus ner Batterie ne Heizung zu machen ist janz allgemein ein Unterfangen für die Tonne!

bei Antwort benachrichtigen
Sovebämse Alpha13 „http://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz ...“
Optionen

Aber irgendwie möchte ich die Elektrizität einfach erklären und dennoch sollten die Modelle / Erklärungen möglichst korrekt sein. Die Schüler (12 Jahre alt) werden vielleicht auch mit weiter führenden Fragen kommen ;-)

Ich meinte ja auch nicht wirklich ne Heizung... halt einfach um das zu veranschaulichen, wie ein Draht warm wird. Halt ne Art "Mini-Heizung"... ;-)

Es geht mir darum, eine einfache, aber nicht grad komplett falsche Erklärung liefern zu können, wenn ein Schüler fragt: "Sie, warum wird die Batterie warm, wenn es einen Kurschluss gibt?" Und als nächstes: "Aber warum passiert das nicht, wenn der Strom durch den Glühdraht geht, das ist doch auch ein Kurschluss?".

bei Antwort benachrichtigen
Alpha13 Sovebämse „Aber irgendwie möchte ich die Elektrizität einfach ...“
Optionen

Wenn man was erklären will muß man schon selbst davon einen Plan haben und das hast du sowas von nicht!

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Kurzschluss

Da ist der el. Widerstand nahe Null und das ist er bei ner Glühbirne oder Heizschlangen sowas von definitiv nicht!

http://m.schuelerlexikon.de/mobile_physik/Elektrischer_Widerstand.htm

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Widerstand

Und der el. Strom = I wird theoretisch unendlich groß, wenn der Widerstand = R sich Null nähert und deshalb wird die Batterie heiß, Sie muß halt den relativ hohen Kurzschlußstrom liefern!

http://www.ds.mpg.de/115713/25

http://www.brinkmann-du.de/physik/sek1/ph05_05.htm

http://www.kids-and-science.de/wie-funktionierts/detailansicht/datum/2010/02/22/licht-erzeugen-von-der-gluehlampe-zur-leuchtdiode.html

So erklärt man el. Licht Kindern...

bei Antwort benachrichtigen
Alpha13 Sovebämse „Aber irgendwie möchte ich die Elektrizität einfach ...“
Optionen

http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/10/elektrizitaet/innenwider/innenwider_batt.htm

http://www.husvedvf.de/index.php?view=article&id=102

Übrigens hat jede Spannungsquelle einen Innenwiderstand Ri.

Und absolut jeder Leiter hat nen Widerstand, außer nem Supraleiter und da ist viel Energie für die Kühlung nötig!

http://de.wikipedia.org/wiki/Supraleiter

bei Antwort benachrichtigen
Sovebämse Alpha13 „http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/10/elektrizitaet/inn ...“
Optionen

Also hör mal, ich finde es echt nett, dass du mir die Links lieferst, die helfen mir auch sehr. Aber deine vielen Ausrufezeichen und die "vorwurfsvolle", leicht zynische Ausdrucksweise "muss man einen Plan haben und das hast du sowas von nicht" kann ich nicht ganz nachvollziehen. Du hast ja Recht, dass man Ahnung haben soll, bin ich gleicher Meinung, und ich denke, ein wenig habe ich davon schon, nur manchmal bring ich die Dinge durcheinander. Und 2. denke ich, muss man ja nicht IMMER alles im Detail wissen und genau verstehen, um Schülern etwas beizubringen. Schliesslich sind die noch in der Grundschule und ich bin kein Physik- oder Chemielehrer. Ausserdem habe ich auch nicht Zeit, um in jedem Fach eine wahnsinnige Vorbereitung zu leisten. Da ich im Rahmen des Werkunterrichts die Elektrizität kurz behandeln möchte, wollte ich einfach vorbereitet sein auf kritische Fragen.

bei Antwort benachrichtigen
Sovebämse Nachtrag zu: „Also hör mal, ich finde es echt nett, dass du mir die Links ...“
Optionen

Aber wenn ich vielleicht doch noch ne Frage stellen darf... ich weiss ja, ich bin zu doof.. also der Widerstand bei eienr 60 Watt-Birne ist grösser als bei einer 100 Watt-Birne. Klar, aber warum leuchtet die 100 Watt-Birne heller als die 60 Watt? Bei der 60 Watt entsteht doch mehr Hitze im Draht? Oder verdreh ich da jetzt wieder was?

bei Antwort benachrichtigen
Alpha13 Sovebämse „Also hör mal, ich finde es echt nett, dass du mir die Links ...“
Optionen

Wer anderen was über Elektrizität erzählen will und nicht einmal das Ohmsche Gesetz kennt sollte sich irgendwie nicht wundern, wenn ihm "lustig eingeschenkt" wird!

bei Antwort benachrichtigen
Sovebämse Alpha13 „Wer anderen was über Elektrizität erzählen will und nicht ...“
Optionen

In deinem Link steht aber nun, dass "Licht entsteht, wenn ein Draht sehr heiß wird (über 15000C). In Glühlampen erhitzt der Strom einen dünnen Draht so stark, dass er außer Wärme auch Licht abgibt."

Nun, je dünner der Draht, desto mehr Widerstand. 60 Watt-Birne=mehr Widerstand, also dünnerer Draht. Warum leuchtet sie dann weniger hell als die 100 Watt?

bei Antwort benachrichtigen
Alpha13 Sovebämse „In deinem Link steht aber nun, dass Licht entsteht, wenn ein ...“
Optionen

http://m.schuelerlexikon.de/mobile_physik/Elektrischer_Widerstand.htm

Die 100W Birne hat nen geringeren Widerstand = mehr Strom fließt und es ward heller!

Lesen bildet ungemein und ein bißchen mitdenken ist da schon vonnöten!

100W + 60W Birne haben halt keine identischen Drähte!

Die Legierung der Drähte ist AFAIK anders:

http://de.wikipedia.org/wiki/Heizleiterlegierung

Und neben der Dicke + Länge entscheidet natürlich an erster Stelle das Material (die verwendeten Metalle und deren prozentualer Bestandteil) über den Widerstand!!!

bei Antwort benachrichtigen
Alpha13 Nachtrag zu: „http://m.schuelerlexikon.de/mobile_physik/Elektrischer_Wide ...“
Optionen

Nach Recherche im Internet wird bei Glühbirnen ausschließlich reines Wolfram für den Glühdraht verwendet und der Widerstand und damit die Wattzahl und Leuchtstärke wird ausschließlich durch den Durchmesser und die Länge des Wolframdrahtes bestimmt!!!

Früher gabs auch Wolfram-Osmium Legierungen...

bei Antwort benachrichtigen