Umwandlung von elektrischer Energie in thermische Energie

Prinzip

Die Wärme- und die Lichtwirkung des elektrischen Stromes sind den Schülern aus dem Alltag bekannt, und sie haben auch schon mit Glühlampen experimentiert und deren Leucht- bzw. Lichtwirkung als Maß für die elektrische Stromstärke genutzt.

Bei diesem Versuch kommt es darauf an, dass ihnen bewusst wird, dass bei all diesen Vorgängen elektrische Energie in thermische Energie in Form von Wärme umgewandelt wird.

Je nach den Vorkenntnissen der Schüler kann in der Auswertung im einfachsten Fall das Phänomen oder bei erhöhtem theoretischen Anspruch die Energiebilanz thematisiert werden.

E_el = Q    mit     E_el = U · I ·  t.

Die Wärmekapazität des Glasgefäßes muss bei der Auswertung berücksichtigt werden:

Q = [(c_Glass +  c_Wasser) · m_Wasser] · Δ T.

Vorteile

• Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau
• Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine
• Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte
• Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Aufgaben

Wie funktioniert ein Tauchsieder?

Baue einen Stromkreis mit einem Tauchsieder-Modell auf und wandle damit elektrische Energie in thermische Energie um.