Warum fließt Strom?

[Olaf S-H]

Moin zusammen,

ein Viertklässler hat in der Schule einen Versuch durchgeführt (einfacher Durchgangsprüfer zum Differenzieren zwischen Leiter und Nichtleiter - der aufmerksame Leser wird sich erinnern).

Zur Erklärung nutzte er ein Modell:
Bei einem Leiter habe ich ein Rohr voll mit Bällen. Beim Stromfluss wird ein neuer Ball in das Rohr gedrückt und am Ende fällt ein Ball heraus. Bei einem nicht leitenden Stoff habe ich auch ein Rohr. Allerdings sind hier die Bälle festgeklebt.

Der Lehrerin ist dieses Modell nicht ausreichend. Ich suche nun nach einem schönen Modell, wie ein Viertklässler seinen Mitschülern die Atombindungen aus dem Chemieunterricht der 8. Klasse ohne Kenntnisse in diesem Bereich erklären kann.

Gruß Olaf

[chris11]

Dann sollte doch mal die Lehrerin erklären, wie sie sich den Stromfluß vorstellt.

Vieleicht ist sie ja promovierte Festkörperphysikerin.

MFG
Christian

[Horst155]

Hallo zusammen

Ich finde die darstellung auch als gut an . aber es gibt ja einen Spruch : was ist der unterschid zwischen einem Lehrer und einer Lehrerin ? Antwort Der Lehrer weiss alles ! die Lehrerin weiss alles besser !
So nun mal zu deiner Frage :
Es gibt vom WDR eine Folge die sich mit dem Thema beschäftigt , ist zwar schon lange her . Aber vieleicht findest du ja bei Armin Maiwald in dem Biblioteke der Sachgeschichten den Film .
Armin hat dort die Ahthomteilchen mit Kindern dargestellt die von einer Überfüllten Fläche zu einer wenigerbesetzten Fläche durch einen Gang laufen .
Die Folge Strom Spezial findet mann hir https://www.youtube.com/watch?v=nXKND55CCeA
Also ich finde wenigstens für meine Inteligenz es super erklärt .


M.f.G. Horst

[Horst]

Vielleicht das "Wassermodell"?
Ein Kraftwerk pumpt das Wasser in ein höher gelegenes Becken,
aus dem Becken fließt das Wasser durch ein Rohr in ein Gebäude - und weiter hinab in ein Auffangbecken,
aus dem wiederum das (Pump-)Kraftwerk das Wasser entnimmt.

Damit kann man den "Stromkreis" erklären, das Rohr zum Gebäude (Verbraucher)
lässt sich im Querschnitt variieren (Widerstand), je höher das obere Becken umso höher der Druck (Spannung), etc. etc.
Der Wasserkreislauf als Stromkreis, das Wasser sind dann sozusagen die freien Elektronen.

[Max60]

Wie wäre es denn mit diesem "Kugelexperiment", wo mehrere Kugeln aufgehängt sind und ein anstoßendes linkes Kügelchen bewirkt eine Bewegung des rechten Kügelchen.

Das wäre die Erklärung für einen Leiter.

Nimmt man dann die sich in der Mitte befindlichen Kügelchen und hält diese hoch, befördert sie also quasi vom "Leitungsband" ins "Valenzband", dann stehen für den Stromtransport keine "Elektronen" zur Verfügung (Das Leitungsband ist leer).

Man muss dann halt erklären, dass das Leitungsband energetisch gesehen höher liegt als das Valenzband, und man sich das Experiment deshalb "auf dem Kopf" vorstellen muss.

[Frank12NR]

Schönen Gruß von einem Elektrotechniklehrer, für die 4. Klasse ist Dein Modell absolut ausreichend, ich fang sogar mit den Azubis so an (den Atombindungskram braucht um ehrlich zu sein heute auch kein Mensch mehr).

Vergleiche, Analogien, Modelle, so und NUR so kann man das abstrakte Thema "Strom und Spannung" ohne Vorwissen (was man in der 4. Klasse wohl nicht hat) verstehen.

Nur Neugierde: Die gleiche Lehrerin, die als studierte Mathematikerin keine komplexen Zahlen kennt?

Gruß,
Frank

[Teletrabi]

Das Wasser-Modell taugt zwar für divese Spannungs/Strom-Erklärungen...

aber beim Stromfluss?! da müsste man dann die Leitfähigkeit über den Innendurchmesser definieren. Bzw. beim Nichtleiter als massiven Rundstab.
Macht es IMHO nicht unbedingt anschaulicher.

Wenn man die Lehrerin vollends verzweiflen lassen will, nimm für den Nichtleiter mit einem Gummiband festgeklebte Bälle. Dann hast sogar noch das Dielektrium und möglichen AC-Strom abgebildet :-D

[50Hertz]

Im Grunde gibt es für das Modellrohr und die Bälle vier Zustände:
1. Rohr gefüllt mit frei beweglichen Bällen
2. Rohr mit elastisch fixierten Bällen
3. Rohr mit starr fixierten Bällen
4. Leeres Rohr, bzw. Rohr ohne Kugeln (nicht füllbar mit Kugeln)

Damit lassen sich dann (hoffe ich doch) alle Leitungssituationen in Festkörpern als Modell erklären.


Das Modell selber finde ich in Ordnung!

Grüße
50Hertz

[Olaf S-H]

... Die gleiche Lehrerin ...

Moin Frank,

nö. Andere Bildungsbutze.

Gruß Olaf

[Olaf S-H]

Moin zusammen,

wahrscheinlich habe ich mich nicht vollständig genug ausgedrückt. Es geht primär um die Frage, warum ein Stoff leitet und ein anderer nicht.

Gruß Olaf