Wärme durch Strom
von Lotte Bautzmann
Ziel des Versuchs In diesem Versuch soll ein Eisendraht in einen Stromkreis integriert und durch langsames Erhöhen der Spannung an der Stromquelle zum Glühen gebracht werden. So wird die entstehende Wärme in dem Draht zu einem deutlich sichtbaren Effekt. Den Schülerinnen und Schülern sollte bereits bekannt sein, dass Metalle den Strom leiten. Außerdem sollten sie Bestandteile und Aufbau einfacher Stromkreise kennen.
Vorbemerkung
In diesem Versuch soll ein Eisendraht in einen Stromkreis integriert und durch langsames Erhöhen der Spannung an der Stromquelle zum Glühen gebracht werden. So wird die entstehende Wärme in dem Draht zu einem deutlich sichtbaren Effekt. Den Schülerinnen und Schülern sollte bereits bekannt sein, dass Metalle den Strom leiten. Außerdem sollten sie Bestandteile und Aufbau einfacher Stromkreise kennen.
Materialien
Transformator, 4 Kabel, Spannungsmessgerät, 2 Krokodilklemmen, Stück Eisendraht (statt Draht kann auch Eisenwolle verwendet werden), Stativ, feuerfeste Unterlage.
Chemikalien
Eisendraht oder Eisenwolle
Durchführung
Der Stromkreis wird nach untenstehender Skizze aufgebaut, wobei der Eisendraht mittels Stativ in eine erhöhte, für alle SuS gut sichtbare, Position gebracht wird. Unter dem Draht sollte sich eine feuerfeste Unterlage befinden. Ob der Stromkreis geschlossen ist, kann am Voltmeter überprüft werden. Anschließend wird der Transformator auf etwa 5 Volt eingestellt.
Beobachtung
Der Eisendraht beginnt zu glühen. Das Glühen wird nach und nach stärker, bis der Draht schließlich durchbrennt und der Stromkreis somit unterbrochen wird.
Abbildungen
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Das Durchglühen eines Eisendrahtes im Stromkreis -
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Deutung
Der Elektronenfluss durch den Eisendraht erzeugt Reibung, wodurch wiederum Wärme erzeugt wird. Je höher die Spannung an dem Transformator eingestellt wird, desto schneller fließen die Elektronen und desto stärker wird die Reibung, sodass der Draht schließlich aufgrund starker Hitzeentwicklung beginnt zu glühen.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse
Literatur
S. Krimphove, Sachunterricht mit Methode. Wir entdecken und erkunden: Feuer und Feuerwehr, AOL, 1. Auflage 2011, S. 24 f.