Überlege mir, was ich als nächstes Experiment in Sachen Elektrizität mit Kind machen kann, dass es noch kindgerecht erklärt werden kann. Bisher hatten wir einfache Stromkreise mit Glühbirne und Motor als Abnehmer. Kind ist von Elektromotor begeistert.
Aufbau der Glühbirne besprochen, Leitfähigkeit von Materialien erkundet, zuletzt uns die Auswirkungen von verschiedenen Widerständen angeschaut. Vielleicht schaffe ich es, Reihen- und Parallelschaltung anschaulich zu erklären...
Ich denke, als nächstes schließen wir die Glühbirne und den Motor gleichzeitig an, versuchsweise mal parallel und mal in Reihe. Ich hoffe, bei der Reihenschaltung springt der Motor noch an. So langsam müssen wir aber anfangen, Schaltbilder zu zeichnen, es wird zu unübersichtlich.
Erfolg! Schaltpläne waren nicht zu verwirrend, in Reihe funktionierten tatsächlich beide Verbraucher noch, wenn auch mit sichtbar geringerer Leistung. Nach dem Versuch hat das Kind noch einmal alles meiner Frau erklärt, eine schöne Bestätigung.
Das Kind hat etwas erkannt, was mir zunächst nicht aufgefallen ist: die Glühbirne leuchtet etwas heller, wenn der Motor noch nicht parallel angeschlossen ist. Meine Erklärung ist, dass die Batterie die Leistung nicht liefern kann und die Spannung dadurch abfällt. Stimmt das?
@WPalant ja. Der durch den erhöhten Strom der beiden Verbraucher fällt auch eine höhere Spannung am innenwiederstand der Batterie ab.
Das ist aber sehr theoretisch um es einen kind zu erklären.
Ich habe Meister daran scheitern sehen.
Aber großes Lob an die Bemühungen dem Kind die Grundlagen beizubringen. 👍🏽
@Kaliostro Innenwiderstand der Batterie? Leuchtet ein, und ich habe das Gefühl, dass dieses Konzept auch in der Schule erläutert wurde. Nicht wirklich verstanden und deswegen vergessen. Danke!
Natürlich sehr theoretisch, ist also eher für mein eigenes Verständnis - ich habe ja mit Elektrotechnik recht wenig am Hut. Bei dem Kind taste ich mich nur langsam an die Begriffe "Spannung" und "Stromstärke" heran, weil ich sie, im Gegensatz zum Widerstand, noch nicht anschaulich erklären kann.
@WPalant den innenwiederstand kannst du in deinen versuchsaufbau ermitteln. Was benötigt wird ist ein Multimeter. Besser sogar zwei. Dann wird der Strom an der Batterie mit einem und mit zwei Verbrauchern gemessen.
Und die Spannung ebenfalls.
Der Rest wird mit dem Ohmschen gesetzt ausgerechnet.
Wiederstand (R)=Spannung (U) / Strom (I)
Das was du deinem Kind beibringst sind die Kirchhofschen gesätze. Und haben jeden Elektriker in seiner Ausbildung begleitet.
@WPalant ja okay das währe zu früh.
Was ihr noch machen könntet ist zu versuchen ob der Motor auch als generator funktioniert. Ist aber vom Motor abhängig
@Kaliostro Interessante Frage, müsste eigentlich gehen. Wir müssten nur irgendwie eine Übersetzung bauen, um ihn auch auf eine entsprechende Anzahl von Umdrehungen zu bringen. Danke für die Idee, werde es mir überlegen!
Fürs Erste will ich aber noch mit Schaltern experimentieren. Ich habe nämlich Tastschalter und Relais, das dürfte interessant werden. Das Wissen lässt sich dann sehr schön auf Haushaltselektronik übertragen.
@Kaliostro Einen Multimeter habe ich zwar nicht (wenn es so weiter geht, werde ich mir einen anschaffen müssen), den Innenwiderstand zu ermitteln dürfte aber trotzdem kein großes Problem sein. Mein Versuchsaufbau beinhaltet derzeit einen Arduino als "Batteriehalter" (und vermutlich Großteil des Innenwiderstandes), damit habe ich bereits erstaunlich genau Widerstände ausgemessen.
Bringt mir allerdings recht wenig, wenn ich den kenne. Vor Formeln müssten wir vielleicht Multiplikation lernen. 😃