Aufgabe 5: Potential

Zur Analyse von Stromkreisen benutzt man häufig das elektrische Potential φ anstatt der Spannung U. Dazu ist die Festlegung eines eindeutigen Bezugspunktes im Stromkreis notwendig. Üblicherweise legt man das Potential des Minuspols einer Quelle oder das Potential des Erdanschlusses auf 0 V. Das Potential eines beliebigen Punktes A im Stromkreis ist dann die Spannung zwischen diesem Punkt A und dem 0 V-Potential des Bezugpunktes.

Diese Vorgehensweise ist ähnlich wie Bestimmung von Höhenangaben in Landkarten. Auch hier legt man die Höhe des Meeresspiegels auf 0 m. Die Höhe eines bestimmten Punktes A auf der Landkarte ist dann der Höhenunterschied zwischen diesem Punkt A und der 0 m-Höhenangabe des Meeresspiegels.

Höhe Höhe

Sind nun zwei Punkte eines Stromkreises durch ein Metall (Kabel) direkt miteinander verbunden, so haben die zwei Punkte das selbe elektrische Potential. Geschickterweise kann man alle Punkte, die das gleiche Potenzial haben, in einer festen Farbe markieren.

Außerhalb von Batterien und Netzgeräten fließt Ladung immer von Punkten hohen Potentials zu Punkten geringen Potentials. Je größer die angelegte Potenzialdifferenz ist, desto mehr Energie kann pro fließende Ladungsmenge übertragen werden.

Die unten aufgeführten elektrischen Schaltungen bestehen aus baugleichen Lampen und 6V-Batterien!

a) Bestimme den Wert des elektrischen Potenzials in den Punkten A, B, C und D!
Tipp: Kennzeichne Stellen gleichen Potentials durch eine gemeinsame Farbe.
b) Bestimme den Spannung an jeder Lampe!
Schaltung 1
POT1
Schaltung 2
POT2
Schaltung 3
POT1
Schaltung 4
POT2
Schaltung 5
POT1
Schaltung 6
POT2