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Stromkreis und Isolatoren

30 Übungen zu Stromkreis, Leitern und Isolatoren — und dazu, wo überall Elektronen wirklich frei beweglich sind. Mit ausführlichem Lösungsweg zu jeder einzelnen Aufgabe.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.

A1
Zwei Pfeile im Stromkreis
AFB I

Im Schaltplan sind zwei Pfeile eingezeichnet. Trage in die Felder ein, welche Richtungsangabe jeder Pfeil zeigt (je ein Wort).

Alle drei Felder ausfüllen, dann gemeinsam prüfen.
+−12

Pfeil 1 zeigt die Stromrichtung.   Pfeil 2 zeigt die Bewegung der .   Pfeil 1 beginnt am .

Pfeil 1 führt vom Pluspol weg: technische Stromrichtung. Pfeil 2 läuft umgekehrt zum Pluspol hin: So bewegen sich die Elektronen. In Schaltplänen wird immer Pfeil 1 eingezeichnet.
Schau, an welchem Pol jeder Pfeil startet.
Technische Stromrichtung: Plus → Minus. Die Elektronen wandern von Minus nach Plus.
A2
Leiter, Halbleiter oder Isolator?
AFB II

Ordne jedes Material als Leiter, Halbleiter oder Isolator ein.

Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
MaterialLeiterHalbleiterIsolator
Silberbesteck
Quecksilber (flüssiges Metall)
PVC-Mantel eines Kabels
trockene Luft
Siliziumkristall eines Computerchips
Goldschicht auf einem Steckerkontakt
Alle Metalle leiten — auch flüssiges Quecksilber und dünne Goldschichten. Kunststoffe und trockene Luft sind Isolatoren, deshalb isolieren PVC-Mäntel und Luftabstände in Steckdosen. Silizium ist der typische Halbleiter.
Ist es ein Metall? Dann ist es ein Leiter — egal ob fest oder flüssig.
Kunststoffe und trockene Gase haben praktisch keine frei beweglichen Ladungsträger.
A3
Die Bedingungen für Strom
AFB II

Stelle aus den Bausteinen eine Gleichung auf, die beschreibt, wann elektrischer Strom fließt. Drei Bausteine passen nicht.

Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
Beide Bedingungen müssen gleichzeitig erfüllt sein. Fehlt eine, fließt kein Strom — ganz gleich, wie gut die andere erfüllt ist.
Welche zwei Dinge braucht man mindestens, damit Ladungsträger wandern können?
Es braucht etwas, das wandern kann, und einen Weg ohne Unterbrechung.