Physik verstehen 4, Schulbuch

62 3  Arbeitsheft-Seite 30–31 Gefahren des elektrischen Stroms 1. Wie können Stromleitungen überhitzen? Die glühende Leitung (Abb. 62.1)  E1 Spanne etwa 10 cm Konstantandraht ( ∅ 0,2mm) zwischen die Stativstangen. Lege ein gefaltetes Papierstück darüber. Leuchtet die Lampe, so bleibt der Draht kühl. Das ändert sich, wenn du einen Kurzschluss um die Lampe legst. Durch einen Kurzschluss wird der elektrische Widerstand im Stromkreis kleiner. Dadurch erhöht sich die Stromstärke und der Draht beginnt zu glühen. Sind in einem Stromkreis zu viele Elektrogeräte in Betrieb, so erhöht sich ebenfalls die Stromstärke – der Stromkreis ist „überlastet“. Zu hohe Stromstärken führen zur Überhitzung von Leitungen. Isolierungen werden weich und verschmoren (Abb. 62.2). Sogar Brände können entstehen. 2. Wie schützt man sich vor hohen Stromstärken? Die Sicherung schmilzt dahin!  E1 Verkürze den Konstantandraht bei V1 auf etwa 2 cm. Eine Stativstange steht jetzt schief und spannt den Draht. Bei einem Kurzschluss schmilzt dieser sofort! Steigt die Stromstärke in einem Stromkreis durch Kurzschluss oder Überlastung zu stark an, muss er sofort unterbrochen werden. So werden Geräte geschützt oder Kabelbrände verhindert. In Elektrogeräten, Autos oder manchmal auch noch im Haushalt begrenzen Schmelzsicherungen die Stromstärke, die durch einen Stromkreis fließen darf. Ist die Stromstärke zu hoch, schmilzt in den Sicherungen ein Draht durch (Abb. 62.5 und 62.6). Stromkreise im Haushalt werden meistens durch Leitungsschutzschalter (LS-Schalter, MCB … Miniature Circuit Breaker ) abgesichert (Abb. 62.3 und 62.4). Dabei unterbricht ein Elektromagnet bei Kurzschlüssen und ein Bimetall bei Überlast den Stromkreis. V1 12V~ 12V/3W 62.1 Die glühende Leitung Bei hohen Stromstärken werden Drähte heiß! Bei Kurzschluss und Überlastung wird der Widerstand im Stromkreis geringer, die Stromstärke steigt. Das führt zur Überhitzung von Leitungen und zu Kabelbränden. M 62.2 Verschmorte Stecker und Steckdosen durch zu hohe Stromstärken im Stromkreis. V2 12V~ 12V/3W Schmelzsicherungen und Leitungsschutzschalter schalten bei zu hohen Stromstärken den Stromkreis ab. M Funkenlöscher Elektromagnet Schalthebel Bimetallstreifen 62.3 LS-Schalter: Bei Überlast verbiegt sich ein Bimetallstreifen, bei Kurzschlüssen schaltet ein Elektromagnet schnell ab. Mit dem Schalthebel kann man einen Stromkreis abschalten. Der Funkenlöscher soll Bränden im Sicherungskasten vorbeugen. 62.4 Leitungsschutzschalter für mehrere Stromkreise im Schaltkasten Feinsicherungen für Elektrogeräte KFZ-Torpedosicherungen KFZ-Steck- sicherungen Sicherungen für den Haushalt 15A 30A 5A 25A 20A 10A 62.5 Verschiedene Bauformen von Schmelz- sicherungen 62.6 Schmelzsicherungen im Anschluss­ kasten einer Wohnung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv