Woher die Ladungen ihren Antrieb bekommen
Ladungen bewegen sich nur, wenn sie angetrieben werden. Diesen Antrieb liefert die Spannungsquelle.
- Antrieb:Zwischen den beiden Polen der Quelle besteht ein Unterschied — je größer er ist, desto kräftiger werden die Ladungen angetrieben.
- Energie je Ladung:Die Spannung gibt an, wie viel Energie jede einzelne Ladung mitbekommt und im Bauteil wieder abgibt.
- Immer zwischen zwei Punkten:Ein Unterschied braucht zwei Stellen — sage also „Spannung über der Lampe“ oder „Spannung der Batterie“.
Spannung — Energie pro Ladung
Netzgerät, Lampe und Voltmeter im Stromkreis – real und als Schaltskizze. Wie viel Energie kann bei 1 Coulomb Ladung umgewandelt werden?
Wie viel Energie kann bei 1 Coulomb Ladung umgewandelt werden?
Hinweis: Spannung gibt die Energie pro Ladung an: 1 Volt = 1 Joule pro Coulomb. Höhere Spannung bedeutet bei gleicher Ladung mehr Energie – die Lampe leuchtet heller.
Halte fest: Im Applet bleibt die Ladung die ganze Zeit bei 1 C; verändert wird nur, wie viel Energie diese eine Ladung mitbekommt. Die Spannung sagt also nichts darüber, wie viel Ladung fließt, sondern nur, wie stark jede einzelne Ladung angetrieben wird. Und dieser Wert gehört immer zu den beiden Punkten, zwischen denen das Voltmeter angeschlossen ist.
Spannung – Energie je Ladung:
U = Energie je Ladung
U: Spannung in Volt (V), gemessen zwischen zwei Punkten.
: 1 V heißt: jede Ladung von 1 Coulomb (C) kann 1 Joule (J) Energie abgeben
: Immer dazusagen, wo: „Spannung über der Lampe“, „Spannung der Quelle“
Antrieb: Die Spannungsquelle treibt die Ladungen an; die Spannung gibt an, wie viel Energie jede einzelne Ladung mitbekommt und abgibt.
Zwei Punkte: Spannung gibt es nur zwischen zwei Punkten, daher immer angeben, wo sie liegt.
Spannung und Strom: Eine Spannung kann ohne Strom bestehen, wenn der Stromkreis offen ist.
Spannung und fließender Strom sind zwei verschiedene Dinge.
- Spannung ohne Strom:Eine 9-V-Batterie in der Schublade hat 9 V zwischen ihren Polen. Es fließt trotzdem nichts, weil der Stromkreis offen ist.
- Was die Lampe umsetzt:Nicht die Ladungen, sondern die Energie, die sie dort abgeben. Die Ladungen laufen weiter zum Minuspol.
- Leere Batterie:Sie ist nicht „ohne Ladung“ — sie kann nur keine Energie mehr nachliefern.
Allgemeine Hinweise
Drei Stellen, an denen sich Spannung und Stromstärke gern vermischen:
Spannung über dem Bauteil
Sage nie „Spannung im Draht“, sondern „Spannung über der Lampe“. Das Voltmeter kommt parallel zu genau diesem Bauteil.
Formelzeichen U
Formelzeichen ist U, Einheit Volt (V). Richtig ist U = 4,5 V – ein „V = 4,5 V“ kostet Punkte.
Messort angeben
Schreibe zu jedem Wert dazu, wo du gemessen hast: U (Lampe) = 4,5 V.
