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Ein einfacher Stromkreis besteht aus einer elektrischen Quelle (z.B. Batterie, Netzgerät, …) und einem Verbraucher (z.B. Glühbirne). Beide sind über elektrische Leiter miteinander verbunden (z.B. Draht, Kabel, …).
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Stromfluss
Damit ein Strom in einem Stromkreis fließen kann, muss eine Spannung angelegt sein und der Stromkreis mit elektrischen Leitern geschlossen sein.
Schaltplan
Zur Darstellung eines Stromkreises nutzt man einen Schaltplan. Jedes verbaute Bauteil hat dabei ein bestimmtes Symbol.
Hier seht ihr den Schaltplan eines einfachen Stromkreises:
Ein-Aus-Schaltung
Ein Bauteil, welches in einem einfachen Stromkreis verbaut ist, ist ein Schalter. Durch einen Schalter im Stromkreis kann der Stromkreis geschlossen oder unterbrochen werden. Deswegen nennt man die Schlatung auch eine Ein-Aus-Schaltung.
UND-Schaltung
Baut man zwei Schalter hintereinander in einen Stromkreis, so erhält man eine sogenannte UND-Schaltung. Erst wenn Schalter 1 und Schalter 2 geschlossen sind, kann ein Strom fließen.
ODER-Schaltung
Baut man zwei Schalter nebeneinander in einen Stromkreis, so erhält man eine sogenannte ODER-Schaltung. Wenn Schalter 1 oder Schalter 2 oder beide Schalter geschlossen sind, kann ein Strom fließen.
Wechselschaltung
Baut man zwei Umschalter in einen Stromkreis, so erhält man eine sogenannte Wechselschaltung. Wie in der Animation zu sehen ist, ändert die Lampe bei jeder Positionsänderung von einem der beiden Schalter ihren Zustand. Sie geht also entweder aus oder an.
Beispiele
Anwendung der Schaltungen
Kannst du jeweils zur Ein-Aus-Schaltung, zur UND-Schaltung, zur ODER-Schaltung und zur Wechselschaltung ein Beispiel nennen, wo diese im Alltag angewendet werden?
Lösung
Anwendung der Ein-Aus-Schaltung:
- Lichtschalter
- Fernseher
- Klingel
Anwendung UND-Schaltung:
Überall dort, wo Sicherheitsschalter Sinn machen (sodass beide Hände an den Schaltern sein müssen).
- Motorsägen
- Heckenscheren
- Rasenmäher
Anwendung der ODER-Schaltung:
Überall dort, wo mehrere Lichtschalter Sinn machen.
- Fußgängerampel (Auslösung egal auf welcher Straßenseite gedrückt wird)
- Fahrstuhl (innen oder außen drücken)
Anwendung der Wechselschaltung:
Immer dann, wenn man eine oder mehrere Lampen, von zwei Stellen aus ein- bzw. auszuschalten will.
- Treppenhaus
- Flure
- Räume mit zwei Eingängen
Schalttabelle
Um besser zu verstehen was welcher Schalter in einer Schaltung bewirkt, werden die Schaltungen oft in Tabellen angegeben. Dabei bedeutet:
- "0" dass die Lampe aus bzw. der Schalter offen ist.
- "1" dass die Lampe leuchtet bzw. der Schalter geschlossen ist.
Hier ein Beispiel für eine UND-Schaltung:
Schalter 1 | Schalter 2 | Lampe |
|---|---|---|
0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 |
Wie sieht so eine Tabelle für eine ODER-Schaltung aus?
Lösung
Schalter 1 | Schalter 2 | Lampe |
|---|---|---|
0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 |
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