Big Bang 3, Schulbuch

125 A31  Im Bild siehst du keine Heizspirale, sondern eine Spule. Daher handelt es sich um keinen herkömmlichen E-Herd, sondern um einen Induktionsherd. A32  Eisen leitet die Wärme über 3000-mal so gut wie Luft. Deshalb kostet es unglaublich viel zusätzlichen Strom, wenn alte Kochtöpfe nicht eben auf der E-Herdplatte aufliegen! A33  Die Wärme geht ja nicht nur ins Wasser, sondern auch in die Umgebung. Je kürzer das Aufwärmen dauert, desto weniger Wärme geht ungenutzt verloren. Deshalb musst du so stark wie möglich aufdrehen – und natürlich auch den Deckel auf den Topf geben. A34  Wasser kocht bei Normaldruck immer bei 100 °C, auch wenn du ganz stark aufdrehst. Dann würde einfach mehr Wasser verdamp- fen, die Nudeln wären aber nicht schneller fertig. Damit du möglichst wenig Energie benötigst, musst du so aufdrehen, dass das Wasser gerade noch am Köcheln ist. A35  Der gewendelte Teil beginnt zuerst zu leuchten, weil er sich schneller erwärmt. Das liegt daran, dass sich die Wicklungen auf Grund ihrer Nähe gegenseitig erwärmen. Das wird bei Glühbirnen angewendet. Bei gleicher Stromstärke leuchtet der gewendelte Draht dann heller (siehe B 25.40, S. 93 und B 19.13, S. 31 ). A36  Im Bild ist eine Doppelwendel zu sehen, das heißt, der Draht hat eine kleine Wicklung und zusätzlich eine große. Das verstärkt den in A35 besprochenen Effekt. Kapitel 26 A14  Das Kettenhemd wirkt wie ein Faradayscher Käfig. Weil die Frau auch Kettenhandschuhe anhat und einen Art Käfig über dem Kopf, ist sie vollkommen sicher. Trotzdem wohl nicht jederfraus Sache! A15  Etwas überraschend ist die Antwort b. Blitze schlagen bevorzugt in die spitzesten Ecken und schärfsten Kanten ein. Wenn du also mit einem Schirm mit scharfer Spitze in der Hand in der Nähe eines Baumes stehst, dann schlägt der Blitz mit größerer Wahrscheinlichkeit in den Schirm ein. A16  Weil die Beine von Kühen weiter auseinander sind, ist auch deren Schrittspannung größer. Zwischen Vorder- und Hinterbeinen können sich also größere Spannungen ausbilden als beim Menschen, und deshalb sind Kühe bei einem Blitzeinschlag in der Nähe gefährdeter als Menschen – vor allem, wenn sich diese brav hingehockt haben. A17  Man nennt das Elektrostimulation. Man klebt Elektroden auf die Haut und ein Gerät schickt Stromimpulse in der Größenordnung einiger Tausendstel Ampere durch den Muskel. Dadurch wird die natürliche Elektrizität gewissermaßen überlistet, und der Muskel zieht sich zusammen. Das ist eine nette Spielerei, kann aber niemals die eigene Aktivität ersetzten. Richtiges Training wirkt viel besser! A18  Leistung ist Arbeit pro Zeit, also P = W / t . Die Arbeit entspricht der abgegebenen Energie, also den 360 J. Die Zeit ist 5/1000 s oder 1/200 s. Wenn du nun einsetzt, erhältst du P = ​  360J ___ ​  1 ___  200 ​s ​= 360 · 200W = 72.000W. Verglichen mit der Leistung von elektrischen Geräten in Tab. 25.1 ( S. 86 ) ist das wahnsinnig viel. Man könnte damit das Flutlicht eines Stadions betreiben – aber eben nur 1/200 Sekunde lang. A19  Es gilt P = U · I und daher I  = P / U . Wenn du einsetzt, erhältst du 72.000 J/2000 V = 36A. Fesch! A20  Beim Defibrillieren fließen ja 36A (siehe A19 ). Das ist ein ziemlich ordentlicher Strom. Kleinere Elektroden würden sich sehr stark erwärmen und die Haut des Patienten verbrennen. A21  Der Lügendetektor ist dir aus einschlägigen Agentenfilmen bekannt. Man kann damit natürlich nicht direkt das Lügen messen, sondern nur die körperlichen Reaktionen auf bestimmte Fragen. Alle Lügendetektoren basieren nämlich auf der Annahme, dass Menschen beim Lügen zumindest geringfügig nervös werden, und das versucht man zu messen. Hundertprozentig ist dieses Verfah- ren nicht und daher auch umstritten. Für uns ist hier vor allem interessant, dass – neben Atmung, Puls und Blutdruckmessung – die Aufzeichnung der Änderung des Hautwiderstandes an den Fingern ein wichtiger Bestandteil ist. Lügt man, so beginnen die meisten Menschen vor allem an den Händen stärker zu schwitzen. Dadurch sinkt der Hautwiderstand ab – und zwar innerhalb des Bruchteiles einer Sekunde. A22  Durch die hohen Stromstärken in einem Blitz kommt es zu einer extrem starken Erwärmung im Inneren des Baumes. Das Wasser verdampft schlagartig, und durch den hohen Druck kann der Baum richtiggehend explodieren. A23  Baum ist Baum, dem Blitz ist das egal. Du solltest daher niemals bei einem Gewitter unter einem Baum sein, egal welcher es ist. Der Grund, warum man öfter vom Blitz getroffene Eichen sieht und kaum Buchen, dürfte an der Rinde liegen. Die Rinde von Buchen ist sehr glatt und wird beim Regen schnell nass. Dadurch kann beim Blitzeinschlag ein großer Teil des Stroms über die Rinde außen abfließen. Eichen haben eine sehr zerklüftete Rinde, die lange Zeit benötigt, um vollständig nass zu werden. Schlägt schon vorher ein Blitz ein, fließt der Großteil des Stroms im Bauminneren, und der Stamm kann richtiggehend zerstört werden (siehe A22 ). Kapitel 27 A11  Einen elektrischen Schlag bekommst du dann, wenn Strom durch deinen Körper fließt. Dieser fließt aber wiederum nur, weil es eine elektrische Spannung gibt. Deshalb wird der elektrische Schlag sowohl durch den Strom als auch durch die Spannung verursacht. A12  Beide Stecker haben keine Metallstreifen auf der Seite, sind also für schutzisolierte Geräte. Der Flachstecker wird bei Geräten mit geringer Leistung eingesetzt, etwa bei Radios oder bei schutzisolierten Lampen. Der Konturenstecker kommt zum Einsatz, wenn ein schutzisoliertes Gerät eine höhere Leistung hat (500 bis 2000W), also etwa ein Föhn, ein Staubsauger oder eine Bohrma- schine. In diesem Fall ist auch der Stromfluss größer, und Stecker und Steckkontakte müssen daher etwas stabiler sein. A13  Flachstecker (a) besitzen schutzisolierte Geräte mit geringer Leistung. Konturenstecker (b) besitzen schutzisolierte Geräte mit hoher Leistung. Schukostecker besitzen Geräte ohne Schutzisolie- rung. B 29.40 Lösungen Kapitel 25–27 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv