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Energie & Strom Strom und seine Wirkung
Phänomen: Leiter und Nichtleiter
Material
Welche Materialien leiten elektrischen Strom?
1 Flachbatterie 4,5 V 1 Glühlämpchen 6 V; 0,6 W; E10 1 Fassung E10 3 Messstrippen mit Krokodilklemmen verschiedene leitende und nichtleitende Stoffe: Löffel, Schaschlikspieße, Radiergummi, Draht, Papier, Plastikgabel, Alufolie, Wäscheklammer…
Problemstellung Warum sind Stromkabel aus Metall? Welche Materialien können elektrischen Strom leiten?
Versuchsüberblick Stromkabel sind stets von einer Plastikhülle umgeben. Warum dies so ist und warum Stromkabel aus Metall sind kann bei diesem Versuch ausprobiert werden.
Tipps & Tricks Bei Experimenten zum Thema Strom immer nur mit Batterien arbeiten – niemals mit Strom direkt aus der Steckdose! Lebensgefahr!
Beschreibung Das Glühlämpchen wird in die Fassung geschraubt. Mit Hilfe der Kabel wird das Glühlämpchen mit der Batterie verbunden. Dazu wird ein Kabel mit der einen Krokodilklemme an einen Batterie-Pol und mit der zweiten Klemme an einen Kontakt an der Lampenfassung geklemmt. Ein zweites Kabel wird an den zweiten Kontakt der Lampenfassung geklemmt. Das dritte Kabel wird mit dem freien Pol der Batterie verbunden. Nun können die verschiedenen Gegenstände, die getestet werden sollen, zwischen die beiden freien Kabelenden geklemmt werden. Bei welchen Gegenständen leuchtet das Lämpchen, bei welchen leuchtet es nicht?
Beobachtung Bei den Metallgegenständen wie Löffel, Alufolie oder Draht leuchtet das Glühlämpchen. Bei folgenden Gegenständen leuchtet das Lämpchen nicht: Schaschlikspieß, Radiergummi, Papier, Plastikgabel oder Wäscheklammer
Energie & Strom Strom und seine Wirkung
Phänomen: Leiter und Nichtleiter
Welche Materialien leiten elektrischen Strom?
Erklärung Nicht alle Materialien leiten elektrischen Strom. Stoffe, die keinen oder nur sehr wenig elektrischen Strom leiten, werden in der Physik und der Technik als Nichtleiter bezeichnet. Die molekulare Struktur von Leitern und Nichtleitern unterscheidet sich darin, dass die Elektronen, die für den Stromfluss notwendig sind, bei Nichtleitern fest an die Atome oder im Kristallgitter des Stoffes gebunden sind. Sie sind nicht, wie bei den stromleitenden Stoffen, frei beweglich. Zu den Nichtleitern zählen der größte Teil der Nichtmetalle, Kunststoffe, Glas, Diamant, Holz und Keramik. Metalle und Salzlösungen hingegen zählen zu den Leitern. Bei diesem Experiment wird die Leitfähigkeit der Materialien getestet indem sie in den Stromkreis eingebaut werden. Leiten sie elektrischen Strom, so ist der Stromkreis geschlossen und das Lämpchen leuchtet. Andernfalls bleibt das Lämpchen aus.
Fortsetzungsmöglichkeiten Infobox Klasse 3/4 Kompetenzfeld 9: Energie, Materialien, Verkehrswege Experiment zum elektrischen Strom und dessen Wirkungen Fachgebiet: Physik Verwandte Themenbereiche Zeitaufwand: 15 Minuten
Leitungsfähigkeit von Wasser, Salzwasser oder Seifenwasser testen: Dazu wird Wasser (Salz- oder Seifenwasser) in eine kleine Schüssel gegeben. Streifen der Alufolie werden in die Krokodilklemmen geklemmt und dann ins Wasser gehalten. Leuchtet das Lämpchen?
Alltagsbezug Plastikisolierung an Stromkabeln
