Schaltkreise
Lampe kurzschließen
Schalter schließen, um Lampe B zu überbrücken; Lampe A bekommt dann die volle Spannung und wird heller.
Lampe kurzschließen — interaktive Schaltkreise-Simulation. Schalter schließen, um Lampe B zu überbrücken; Lampe A bekommt dann die volle Spannung und wird heller. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Zweig überbrücken
Schließt ein Schalter über einer Lampe, umgeht er sie mit einem nahezu nullohmigen Pfad.
Ein idealer Kurzschluss zieht die Spannung über Lampe B auf ~0, während Lampe A mehr Versorgungsspannung erhält und heller leuchtet.
- Kurzschluss ≈ 0 Ω Umgehung
- Strom bevorzugt den Pfad mit kleinerem R
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Leitfrage
Zwei Lampen (LampeA, LampeB) sind in Reihe geschaltet. Ein parallel zu LampeB geschalteter Schalter ist zunächst geöffnet. Was passiert mit der Helligkeit von LampeA, wenn Sie ihn schließen und so einen widerstandslosen Kurzschluss um LampeB erzeugen?
Vorhersagen zum Abwägen
- LampA wird gedimmt, wenn der Schalter geschlossen wird.
- Die Helligkeit von LampA ändert sich nicht.
- Durch das Schließen des Schalters wird LampeB umgangen, sodass LampeA nun den vollen Stromkreis erhält – sie wird heller.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Schalterzustand (0 = offen, 1 = geschlossen)
Was Sie messen:
- LampA Strom I (mA)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Preset „Lampe kurzgeschlossen“ und drücken Sie Zurücksetzen. Beide Lampen beginnen bei gleichem Widerstand (100 Ω); der Schalter ist zunächst offen.
- Aktivieren Sie die Stromanzeige für beide Lampen.
- Zeichnen Sie den Strom von Lampe A bei geöffnetem Schalter auf, schließen Sie dann den Schalter und zeichnen Sie ihn erneut auf.
Maßgebende Gleichung
Einen Zweig kurzschließen — V = I·R
Ein widerstandsloser Pfad parallel zu einer Komponente führt den Strom anstelle dieser Komponente (da der Strom dem Pfad des geringsten Widerstands folgt) und entfernt ihn effektiv aus dem Stromkreis – dies wird als „Kurzschluss“ der Komponente bezeichnet.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Bei geöffnetem Schalter sind beide Lampen in Reihe geschaltet: I = E/(2R) mit E = 9 V, R = 100 Ω. Bei geschlossenem Schalter wird Lampe B (100 Ω) vom Schalter 0 Ω umgangen, so dass nur Lampe A übrig bleibt: I = E/R.
- Erklären Sie, warum ein widerstandsloser Pfad parallel zu LampeB den gesamten Strom führt und nach dem Schließen des Schalters durch LampeB selbst kein Strom mehr fließt.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Woher kommt diese zusätzliche Leistung — hat die Batterie in beiden Fällen gleich stark gearbeitet?
- Ein echter Schalter hat im geschlossenen Zustand einen winzigen Widerstand ungleich Null. Würde sich dadurch das qualitative Ergebnis hier (LampeA-Aufhellung) ändern, oder nur die genauen Zahlen?
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Willkommen bei Lampe überbrücken
- Lampe A auswählen
- Abspielen drücken
- Lampe überbrücken
- Eigenschaften-Panel öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.
Kirchhoffsche Stromkreisgesetze