sofatutor 30 Tage
kostenlos ausprobieren

Videos & Übungen für alle Fächer & Klassenstufen

Elektrische Stromkreise

Bewertung

Ø 4.4 / 446 Bewertungen

Die Autor/-innen
Avatar
Physik-Team

Elektrische Stromkreise

lernst du in der Unterstufe 1. Klasse - 2. Klasse - 3. Klasse - 4. Klasse

Beschreibung Elektrische Stromkreise

In diesem Video bildet ein Rätsel um eine Lichterkette den Ausgangspunkt. Wir schauen uns elektrische Stromkreise in der Wohnung an und klären, wie ein einfacher Stromkreis aufgebaut ist. Dabei wirst du lernen, was ein Schaltplan ist und du wirst verschiedene Schaltsymbole kennenlernen. Und Schritt für Schritt können wir so das Rätsel der Lichterkette lösen.

Transkript Elektrische Stromkreise

Hallo. Stell dir vor, es ist Weihnachtszeit. Noah sitzt vor dem leuchtenden, geschmückten Christbaum und spielt mit seiner neuen Taschenlampe. Sein Vater sitzt am Laptop und Noahs Mutter rührt noch den Teig für einen Kuchen.

Am Abend sagt der Vater, dass es nun Zeit zum Schlafen gehen ist und die Lichterkette ausgeschaltet werden soll. Doch statt unter den Baum zu kriechen und den Stecker zu ziehen, sieht Noah, wie sein Vater einfach an einer der Lampen dreht. Und Zack! Alle Lichter sind aus. Wie hat er das nur gemacht?

Stromkreise im Haushalt

Die Antwort gibt es in diesem Video, denn unser Thema heißt elektrische Stromkreise. Dazu machen wir uns zunächst auf die Suche nach noch mehr Stromkreisen im Haushalt und klären, was sie gemeinsam haben. Dann zeige ich dir den Aufbau eines einfachen Stromkreises und den dazugehörigen Schaltplan. Zum Schluss kommen wir zu möglichen Schaltungen und lösen das Rätsel der Lichterkette.

Machen wir uns also auf die Suche nach noch mehr elektrischen Stromkreisen. Elektrische Geräte sind in unseren Haushalten ja allgegenwärtig. Der Fernseher, der Kühlschrank, der Handmixer, der Herd oder der Laptop. Jedes elektrische Gerät braucht Energie in Form von Elektrizität. Und die kommt meistens aus der Steckdose.

Die Energiequelle

Die Steckdose ist jedoch nicht die wirkliche Energiequelle. Die Elektrizität wird eigentlich in einem Kraftwerk produziert und dann über Strommasten zu uns nach Hause geliefert. Nur bei Noahs Taschenlampe ist das etwas anders. Dort drinnen steckt eine andere Energiequelle: Eine Batterie.

Die Polung der Batterie

Weißt du eigentlich, warum bei der Batterie oben ein Plus- und unten ein Minuszeichen steht? Das sind die zwei unterschiedlichen Pole. Der Plus- und der Minuspol. Die Bedeutung dieser Pole zeige ich dir bei diesem Versuchsaufbau, den du ganz einfach nachbauen kannst.

Der Versuchsaufbau

Wir nehmen hierfür eine Flachbatterie. Bei der kann man super die Pole erkennen. Das sind die beiden Metallstreifen. Jetzt nehmen wir eine kleine Fahrradglühlampe und umwickeln sie mit etwas Kupferdraht. Das andere Ende kommt an einen Pol der Batterie. An den anderen Pol kommt noch ein zweites Stück Draht.

Wenn du nun dieses freie Ende an den unteren Teil der Glühlampe führst, dann leuchtet die Lampe. Und so haben wir einen elektrischen Stromkreis gebastelt. Allgemein kann man also sagen, dass ein elektrischer Stromkreis aus einer Energiequelle, hier die Batterie, einem elektrischen Gerät, wie unsere Glühlampe, und elektrischen Leitungen besteht.

Geöffnete und geschlossene Stromkreise

Dabei muss immer ein geschlossener Kreis entstehen, der von einem Pol der Energiequelle über das Gerät zum anderen Pol führt. Nehmen wir einen Draht von der Lampe weg, dann leuchtet sie nicht mehr. Der Stromkreis ist dann geöffnet beziehungsweise unterbrochen. Um den Aufbau so eines Stromkreises verständlich festhalten und darstellen zu können, nutzt man Schaltpläne.

Der Schaltplan des Experiments

Der Schaltplan für unseren Versuch würde so aussehen. Das ist das Schaltsymbol für eine Batterie. Der Pluspol ist der lange und der Minuspol der kurze Strich. Der Kreis mit dem Kreuz ist das Schaltsymbol für eine Glühlampe. Und die Linien dazwischen sind Leitungen.

Anstelle der Lampe könnten wir übrigens auch ein anderes Gerät einsetzen. Zum Beispiel einen Elektromotor, wie er sich im Handmixer befindet. Das Schaltsymbol für einen Motor ist ein Kreis mit einem großen M.

Der Stellschalter

Nun ist es aber schon etwas umständlich, jedes mal den Draht von der Batterie zu lösen, um das Licht auszumachen oder den Motor auszuschalten. Dafür gibt es natürlich noch ein weiteres Bauteil. Einen Schalter. Genauer gesagt: Ein Stellschalter. Damit kann man ganz einfach den Stromkreis öffnen oder schließen. Das Schaltsymbol ist ein schräger Strich.

Der Tastschalter

Eine weitere Möglichkeit ist der Taster oder Tastschalter. Dieser schließt den Stromkreis nur dann, wenn er gerade gedrückt wird. Das Schaltsymbol hat noch einen kleinen Tastknopf auf dem Strich. Kommen wir zum Abschluss zu einigen möglichen Schaltungen. Vielleicht hast du dich schon gefragt, warum man beim Schaltplan nicht wirklich einen Kreis sondern ein Rechteck mit den Leitungen zeichnet. Tja, weil es einfach übersichtlicher ist.

Denn dies ist noch eine ganz einfache Schaltung. Es geht aber noch um einiges komplizierter. Leitungen können nämlich auch miteinander verbunden sein und sich so verzweigen. Einen solchen Knotenpunkt macht man in der Schaltung mit einem kleinen Kreis deutlich. An diese verzweigten Leitungen kann man wieder eine Lampe anschließen. Und auch diese leuchtet, da wir wieder einen geschlossenen Stromkreis haben.

Parallelschaltung und Reihenschaltung

Diese verzweigte Schaltung nennt man eine Parallelschaltung, da parallel - also neben dem ersten Stromkreis - ein zweiter Stromkreis aufgebaut ist, der aber die gleiche Energiequelle nutzt. Das Gegenstück zur Parallelschaltung ist die Reihenschaltung. Hier sind alle Lampen in Reihe hintereinander angeordnet und es gibt keine Verzweigungen.

Fällt dir etwas auf? Das sieht genauso aus, wie unsere Lichterkette vom Weihnachtsbaum. Und jetzt kommen wir auch auf den Trick: Wenn wir nur den Kontakt zu einer einzigen Lampe lösen, ist der gesamte Stromkreis unterbrochen. Und deshalb gehen dann gleich alle Lichter auf einmal aus. Ok, dann fassen wir mal zusammen:

Zusammenfassung zum elektrischen Stromkreis

Elektrische Geräte wie die Taschenlampe, der Laptop oder der Handmixer brauchen elektrische Energie von einer Energiequelle. Solch eine Energiequelle hat zwei Pole an die elektrische Leitungen angelegt werden können. Zusammen mit dem Gerät entsteht so ein elektrischer Stromkreis.

Und diese Stromkreise werden in Schaltplänen festgehalten und die einzelnen Bauteile mit Schaltsymbolen dargestellt. Super! Also damit hast du auf jeden Fall etwas gelernt, womit du zum nächsten Weihnachtsfest Eindruck machen kannst. Viel Spaß dabei!

102 Kommentare

102 Kommentare
  1. Hallo Lena S., vielen Dank für dein positives Feedback. Es freut uns zu hören, dass dir das Video so gut gefällt. Viel Spaß weiterhin mit unseren Inhalten.
    Liebe Grüße aus der Redaktion

    Von Albrecht Kröner, vor 14 Tagen
  2. Mega gut erklärt! In Physik saß ich immer an meinem Platz und habe nichts kapiert, aber jetzt habe ich alles verstanden! DANKE!

    Von Lena S., vor 14 Tagen
  3. sehr gutes Video,
    super erklärt!

    Von Daria F., vor 2 Monaten
  4. Hallo Eric Z., bitte beschreibe genauer, was du nicht verstanden hast. Am besten, du nennst auch die Stelle im Video. Die Angabe kann in Minuten und Sekunden erfolgen. Ich hoffe, dass wir dir weiterhelfen können. Liebe Grüße aus der Redaktion.

    Von Albrecht Kröner, vor 2 Monaten
  5. ???????????????????.

    Von Eric Z., vor 2 Monaten
Mehr Kommentare

Elektrische Stromkreise Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Elektrische Stromkreise kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne die Schaltzeichen eines elektrischen Stromkreises.

    Tipps

    Die Bedeutung einiger Schaltzeichen kann man erkennen, da es sich um die schematische Darstellung des Bauteils handelt.

    Ein typischer Tastschalter ist der Klingelknopf einer Haustür. Nur wenn man ihn gedrückt hält, fließt ein elektrischer Strom.

    Wie diese Batterie hat auch das Schaltzeichen der Batterie unterschiedlich lange Pole.

    Lösung

    Die Schaltzeichen symbolisieren jeweils ein bestimmtes elektrisches Bauteil. Sieh dir das Schaltzeichen genau an, dann erkennst du, warum es für das Bauteil gewählt wurde.

    Das Schaltzeichen des Leiters sieht aus wie ein gerades Kabel: Es ist einfach ein gerader Strich. Bei einer Verzweigung kreuzen sich zwei Leiter in einem Punkt. Die Schalter können den Stromkreis schließen und öffnen. Ihr Schaltzeichen sieht aus wie eine Öffnung im Stromkreis. Der Tastschalter hat zusätzlich einen Druckknopf. Das Schaltzeichen der Lampe ist ein Kreis mit einem X darin. Das Schaltzeichen für die Batterie besitzt wie auch die 4,5 V Batterie zwei unterschiedlich lange Pole.

    Das Schaltzeichen für die Batterie wird allgemein für Stromquellen genutzt, bei denen es einen Plus- und einen Minuspol gibt. Das ist nicht immer der Fall. Die Steckdose besitzt beispielsweise keine feste Polung. Man spricht daher von Wechselspannung (Symbol rechts).

  • Entscheide, welchen Fehler Noah beim Versuchsaufbau gemacht hat.

    Tipps

    Male dir den Stromkreis auf, den Noah hergestellt hat.

    Was ist nötig, damit eine Lampe leuchtet?

    Lösung

    Vom Pluspol der Batterie gibt es eine Verbindung zur Lampenfassung. Es kann jedoch kein Strom fließen, da die Verbindung zum Minuspol fehlt.

    Verbinden wir also den unteren Teil der Glühlampe mit dem Minuspol, so kann der Strom durch den Draht der Glühlampe und zurück in die Batterie fließen.

    Würde jetzt immer noch kein Licht leuchten, könnte entweder die Glühlampe defekt oder die Batterie leer sein.

  • Gib an, ob die Lampe leuchtet.

    Tipps

    Schau genau hin. Wie verläuft das Kabel?

    Der Strom fließt nur dann durch die Lampe, wenn er durch die Lampe muss, um zum Minuspol der Batterie zu gelangen.

    Sowohl die Lampe wie auch die Batterie haben jeweils zwei Pole. Jeder Pol der Batterie muss mit einem anderen Pol der Lampe verbunden sein.

    Lösung

    Einer normalen Glühlampe ist es egal, ob wir den oberen Teil der Fassung an den Plus- oder den Minuspol anschließen. Wichtig ist aber, dass auch der andere Teil der Fassung mit dem anderen Pol verbunden ist. Für die Verbindung reicht es auch aus, wenn die Pole der Glühlampe die Pole der Batterie direkt berühren.

    Nur wenn das der Fall ist, fließt Strom durch den Glühdraht der Lampe.

    Im vierten und fünften Bild ist der Stromkreis geschlossen, da die Kabel den Plus- und den Minuspol miteinander verbinden. Da der Strom nicht durch einen Verbraucher wie Glühlampe oder Motor fließen muss, nennen wir diesen Zustand einen Kurzschluss.

    Ein Kurzschluss kann sehr gefährlich sein und die Batterie so sehr erhitzen, dass beschädigt oder zerstört wird. Ein Kurzschluss muss somit unbedingt vermieden werden!

  • Entscheide, ob eine Reihenschaltung oder Parallelschaltung vorliegt.

    Tipps

    Auf einer Leitung kannst du eine Lampe beliebig verschieben, wenn kein Knotenpunkt oder ein anderes Objekt im Weg liegt. Auf diese Weise kannst du das Schaltbild vereinfachen.

    Fließt Strom durch eine Leitung mit einem geöffneten Schalter?

    Überlege, ob sich der Strom in zwei parallele Zweige aufteilt oder ob er der Reihe nach die Lampen durchfließt.

    Lösung

    Wenn man sich den Strom vorstellt und sich überlegt, ob sich der Strom in zwei parallele Zweige aufteilt oder ob er der Reihe nach die Lampen durchfließt, hat man die Frage nach Parallel- oder Reihenschaltung bereits gelöst.

    Fließt der Strom erst durch die eine Lampe bevor er durch die nächste Lampe fließt, ist es eine Reihenschaltung. Eine Parallelschaltung liegt vor, wenn der Strom, der durch die eine Lampe fließt, nicht durch die andere Lampe fließt.

    Bei komplizierten Schaltungen hilft es manchmal, ein Bauteil - wie zum Beispiel die Lampe - zu verschieben. Dies kannst du ohne Weiteres machen, wenn kein Knotenpunkt oder ein anderes Objekt im Wege liegt. Auf diese Weise kannst du das Schaltbild vereinfachen. Die Leitungen stehen ja nur für die Verbindungen. Es ist aber egal, wie lang das Verbindungskabel ist.

    Es gibt auch Mischungen aus Reihen- und Parallelschaltung, wie im Bild zu sehen.

  • Entscheide, welche Schalter geschlossen werden müssen, sodass nur die Lampe leuchtet und sich der Motor nicht dreht.

    Tipps

    Der Stromkreis mit der Lampe muss geschlossen sein.

    Erinnere dich, welches Schaltzeichen die Lampe darstellt.

    Lösung

    Den Motor möchten wir nicht einschalten, dieser benötigt daher auch keinen Strom. Somit können wir den rechten Zweig der Parallelschaltung einfach ignorieren.

    Damit die Lampe leuchtet, muss durch sie Strom hindurchfließen. Dies erreichen wir, indem wir durch Schalter 1 eine Verbindung zum Plus- und mit Schalter 3 eine Verbindung zum Minuspol herstellen.

  • Beschreibe die Stromversorgung einer Modeleisenbahn

    Tipps

    Zeichne einen einfachen Schaltplan mit Stromquelle Motor und Schalter und vergleiche mit der Modelleisenbahn.

    Wo befinden sich die Gleise in dem Schaltplan?

    Lösung

    Zeichnen wir zuerst einen einfachen Schaltplan mit Spannungsquelle, Motor und Schalter.

    Die Gleise finden sich auf dem Schaltplan als einfache Kabel. Fährt die Lok, können wir uns vorstellen, dass die Kabel immer länger werden.

    Die Stromabnehmer der Lok sind über die Gleise jeweils mit einem anderen Pol der Spannungsquelle verbunden.

    Drehen wir nun am Regler, können wir den Zug vorwärts oder auch rückwärts fahren lassen. Da der Elektromotor eine feste Laufrichtung in Abhängigkeit von der Stromrichtung hat, fährt der Zug rückwärts, wenn wir die Polung der Gleise vertauschen. Der Zug steht still, wenn kein Strom mehr fließt.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
Im Vollzugang erhältst du:

10.270

Lernvideos

42.334

Übungen

37.308

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer/
-innen

running yeti

In allen Fächern und Klassenstufen.

Von Expert/-innen erstellt und angepasst an den Schulstoff.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden