40 3Die Spannung – ein elektrischer Druckunterschied Wie entstehen Strömungen? Raschas kleiner Bruder mag es, wenn sie ihm die Luft aus einem aufgeblasenen Luftballon ins Gesicht bläst. „Kann ich so auch Kerzen ausblasen?“, fragt sie sich. Luftballon-Gebläse (Abb. 40.1) Blase einen Luftballon auf. Richte die Öffnung auf eine Kerzenflamme und versuche sie mit der Luftströmung auszublasen. Achtung, binde lange Haare zusammen und achte auf ausreichend Abstand zur Flamme. Überprüfe, aus welchem Abstand du die Kerze ausblasen kannst. Probiere Luftballons unterschiedlicher Größe aus. Blase den Luftballon unterschiedlich stark auf. Verändere immer nur eine Versuchsbedingung. Im Teilchenmodell kannst du dir den Versuch so vorstellen (Abb. 40.2): Im aufgeblasenen Luftballon sind die Luftteilchen enger zusammen. Die Luft im Ballon hat einen höheren Druck (= „Überdruck“) als die umgebende Luft (= „Normaldruck“). Beim Öffnen des Ballons wird die Luft aus dem Ballon herausgedrückt. Es entsteht eine Luftströmung. Wodurch können Elektronen in einem „Stromkreis“ strömen? In einem „Stromkreis“ können Elektronen durch eine elektrische Spannungsquelle (zB Batterie) durch die Kabel („Stromleitungen“) strömen (sich bewegen). Mehr über die Strömung der Elektronen, den Stromkreis und Stromleitungen erfährst du auf den Seiten 44–45. Diese Strömung der Elektronen entsteht durch „elektrische Druckunterschiede“, die zB eine Batterie an die angeschlossenen Stromleitungen abgeben kann. Am Minuspol entsteht ein „elektrischer Überdruck“. Am Pluspol entsteht ein „elektrischer Unterdruck“. In der Stromleitung, die nicht an die Batterie angeschlossen ist, herrscht „elektrischer Normaldruck“ (Abb. 40.3, Abb. 40.4). Der elektrische Druckunterschied wird als „elektrische Spannung U“ (von lat. urgere … drängen) bezeichnet. Die elektrische Spannung wird in der Maßeinheit Volt (V) angegeben. Auf Batterien ist zB der Wert des elektrischen Druckunterschieds in Volt angegeben (Abb. 40.5). V1 40.1 Luftballon-Gebläse – Durch den Druck der Luft im Ballon entsteht eine Luftströmung. Umgebungsluft Normaldruck Luft im Ballon Überdruck Luftströmung 40.2 Normaldruck und Überdruck im Teilchenmodell A1 Strömungen entstehen durch Druckunterschiede. Dabei strömt zB die Luft immer von Bereichen mit hohem Druck („Überdruck“) zu Bereichen mit niederem Druck („Unterdruck“). M Infobox: Die Maßeinheit Volt für die elektrische Spannung ist nach Alessandro Volta (1745–1827) benannt. Er fand die Grundlagen für den Bau von Batterien. elektrischer Oberflächenelektronen um den Leitungsquerschnitt Unterdruck Normaldruck Überdruck wenige normal viele viele 40.3 Steht eine Stromleitung „unter Spannung“, so ändert sich die Anzahl der Elektronen auf ihrer Oberfläche. Der elektrische Druck im Inneren wird dadurch verändert. Spannungsquellen (zB Batterien) erzeugen elektrische Druckunterschiede („elektrische Spannungen“). Dadurch können Elektronen strömen. Die elektrische Spannung U wird mit der Maßeinheit Volt (V) angegeben. M 40.5 Auf Batterien ist der Wert der elektrischen Spannung in Volt angegeben. 40.6 Die elektrische Spannung zwischen den Anschlüssen einer Steckdose beträgt 230V. U = 230 V Arbeitsheftseite 24 1,5 V 1,5 V 40.4 Oben: Ist die Stromleitung nicht an die Batterie angeschlossen, so herrscht Normaldruck. Unten: Am Pluspol herrscht Unterdruck, am Minuspol Überdruck. Zusatzmaterial a5u496 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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