MINT lernen

Reihenschaltungen

30 Aufgaben von AFB I bis III: die überall gleiche Stromstärke begründen, Messgeräte richtig einbauen, Reihen- und Parallelschaltung unterscheiden und Helligkeiten vorhersagen.

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Mias Versuchsprotokoll
AFB III

Überprüfe das Protokoll von Mia und korrigiere die falschen Zeilen. Aufbau: drei Lampen L1, L2, L3 und zwei Schalter S1, S2 hintereinander an einer Batterie.

Eine Zeile anklicken heißt „diese Aussage ist falsch“. Danach erscheint ein Eingabefeld für die Korrektur.
Zeile 1 und 3: Eine einzige offene Stelle legt die ganze Reihe still – es leuchtet keine Lampe. Zeile 4 stimmt: Die Büroklammer ist ein Leiter, der Weg bleibt geschlossen, L1 und L2 leuchten. Zeile 5: Jeder der 2 Schalter und jede der 3 Lampen kann den Weg öffnen – das sind 5 Stellen. Typischer Fehler: nur die Schalter als Unterbrechungsstellen zählen.
Frage bei jeder Zeile: Ist der einzige Weg irgendwo offen? Dann leuchtet gar nichts.
Falsch sind die Zeilen 1, 3 und 5. Zur letzten: 2 Schalter + 3 Lampen.
A2
Wann ist die Reihe richtig?
AFB III

Bewerte die Vorschläge: In welchen Fällen ist eine Reihenschaltung die richtige Wahl? Markiere alle sinnvollen.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Sinnvoll ist die Reihe überall dort, wo eine offene Stelle alles abschalten soll: Zweihand-Taster, Schlüsselschalter, Sicherung. Bei Deckenlampen und Fahrradlicht würde ein Defekt alle Lampen löschen, und eine Ampel könnte ihre Farben gar nicht einzeln schalten. Typischer Fehler: Reihe für „ordentlicher“ halten.
Frage bei jedem Fall: Ist es erwünscht, dass eine einzige offene Stelle alles abschaltet?
Erwünscht ist das bei Presse, Herd-Kindersicherung und Sicherung – nicht bei Licht, das auch einzeln funktionieren soll.
A3
Bühnenlicht mit Materialproben
AFB IIMix

Untersuche die Schaltung für ein Bühnenmodell: Schalter S, zwei Lampen und zwei Lücken M1 und M2 liegen in Reihe. In jede Lücke kannst du eine andere Probe klemmen. Stelle den Zielzustand her – ob die Lampen leuchten, siehst du erst nach dem Prüfen.

Klicke ein Bauteil an, um es umzuschalten (Schalter öffnen/schließen, Lampe ein-/herausdrehen, Probe wechseln). Mit der Tastatur: Tab zum Bauteil, Enter schaltet, Pfeiltasten wandern weiter. Ob etwas leuchtet, siehst du erst nach dem Prüfen.
Ziel: Lampe 1 leuchtet · Lampe 2 leuchtet
+SHolzstabGummibandKupferdrahtPlastiklinealM1L1L2GlasstabPorzellanEisennagelPapierM2

Beide Lücken brauchen einen Leiter mit frei beweglichen Elektronen: in M1 den Kupferdraht, in M2 den Eisennagel – Holz, Gummi, Kunststoff, Glas, Porzellan und Papier sind Isolatoren. Außerdem muss S geschlossen sein, denn er liegt auf demselben einzigen Weg. Typischer Fehler: nur die Proben richtig wählen und den offenen Schalter übersehen – eine einzige offene Stelle reicht, und beide Lampen bleiben dunkel.
Fahre den Weg vom Pluspol bis zum Minuspol ab: Jede Stelle darauf muss leiten – auch der Schalter.
Nur Metalle leiten hier: In M1 gehört der Kupferdraht, in M2 der Eisennagel, und S muss geschlossen sein.