53 Elektrizität und Magnetismus Was bezeichnen wir als „Kurzschluss“? „Das war sicher ein Kurzschluss!“, denkt sich Karim. Er weiß, dass bei Kurzschlüssen immer „der Strom ausfällt“. Aber was ist ein Kurzschluss eigentlich? Ein „kurzer“ Weg? (Abb. 53.1) Baue den Stromkreis von Abb. 53.1 nach. Betätige den Schalter. Wie kannst du erklären, dass beim Schließen des Schalters die zweite Lampe erlischt? Überlege dir dazu, ob der Schalter oder die Lampe einen größeren Widerstand für den Elektronenstrom darstellt. Der Elektronenstrom in einem Stromkreis fließt bei Verzweigungen durch die Leitungen mit dem geringsten Widerstand. In V3 ist der Stromweg durch den Schalter zwar nicht „kürzer“, aber für den Elektronenstrom „einfacher“. Wird ein Elektrogerät zB durch ein Kabel mit einer kaputten Isolierung leitend „überbrückt“, so fließt der Strom durch das Kabel und nicht durch das Elektrogerät. Die glühende Leitung (Abb. 53.2) Spanne etwa 10 cm Konstantandraht (∅ 0,2 mm) zwischen zwei Stative. Lege darauf ein Stück Papier. Baue den Stromkreis nach dem Schaltplan auf. Überbrücke die Lampe mit einem Kabel (rot markierte Leitung). Versuche zu erklären, warum der Konstantandraht beim Überbrücken der Lampe zu glühen beginnt. Achtung: Verbrennungsgefahr! Drähte erhitzen sich bei hohen Stromstärken ( Seite 49). Bei Kurzschlüssen fließen durch die Stromleitungen Elektronenströme mit hohen Stromstärken. Das kann zu Kabelbränden führen oder Geräte durch Überhitzung beschädigen. Welche Schalter im Stromkreis von Abb. 53.3 führen zu Kurzschlüssen? Hilf dir mit einer Simulations-App (Suchbegriff „Stromkreise bauen“). Wie schützen „Sicherungen“ vor Kurzschlüssen? Die Schmelzsicherung (Abb. 53.6) Verkürze den Draht bei V4 auf etwa 2 cm Länge. Überbrücke die Lampe mit einem Kabel (rot markierte Leitung). Achtung: Verbrennungsgefahr! 53.1 Ein „kurzer“ Weg? Überbrückung durch Schalter U V3 A2 V4 53.2 Die glühende Leitung – Bei hohen Stromstärken werden Drähte heiß! 12 V 12 V / 3 W Papier brennt A3 A4 Kurzschlüsse entstehen, wenn ein Elektrogerät leitend überbrückt wird. Ein Elektronenstrom mit hoher Stromstärke nimmt dann den Weg mit dem geringsten Widerstand und fließt nicht durch das Elektrogerät. M V5 L1 L3 L2 + – S2 S3 S1 53.3 Wie wird der Elektronenstrom fließen, wenn du die Schalter (S1, S2, S3) schließt oder offen lässt? Es können auch mehrere Schalter oder alle geschlossen werden. Schmelzsicherungen und Leitungsschutzschalter unterbrechen bei zu hohen Stromstärken den Stromkreis. Sie schützen dadurch bei Kurzschlüssen die Stromleitungen vor Überhitzung und Kabelbränden. M 53.4 Leitungsschutzschalter für Stromkreise mit 16 A und 12 A Feinsicherungen für Elektrogeräte KFZ-Torpedosicherungen KFZ-Stecksicherungen Sicherungen für den Haushalt 15 A 30 A 5 A 25 A 20 A 10 A 53.5 Verschiedene Bauformen von Schmelzsicherungen 53.6 Die Schmelzsicherung 12 V 12 V / 3 W Film a425gn Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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