Elektromagnetische Induktion – Stromerzeugung mithilfe der Lorentzkraft

In dieser Unterrichtseinheit entwickeln die Schülerinnen und Schüler ein Verständnis für die Voraussetzungen zur Erzeugung von elektrischem Strom, den wir ganz selbstverständlich der Steckdose entnehmen können. Den Lernenden wird dabei vermittelt, dass in einem Leiter, der senkrecht zu einem Magnetfeld bewegt wird, die mit dem Leiter mitbewegten Ladungsträger senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung abgelenkt werden. Diese Erkenntnis des niederländischen Physikers Hendrik Anton Lorentz schuf Ende des 19. Jahrhunderts die Grundlagen für die technische Stromerzeugung, die bis heute gültig sind.

  • Physik / Technik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
  • variabel
  • Arbeitsblatt, Ablaufplan
  • 2 Arbeitsmaterialien

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Mit einfachen Versuchen mittels einer sogenannten Leiterschaukel werden die Schülerinnen und Schüler damit vertraut gemacht, wie die Ladungsträger des elektrischen Stromes – die Elektronen – in einem Leiter je nach Bewegungsrichtung des Leiters abgelenkt werden. Somit baut sich an den Leiterenden eine Spannungsdifferenz auf und bei Verbindung der Leiterenden durch ein dünnes Kupferkabel entsteht ein mit einem Messgerät feststellbarer Stromfluss. Ebenso lässt sich ganz leicht zeigen, dass sich durch das sich selbst überlassene schaukelartige Hin- und Herschwingen des Leiters die Stromrichtung periodisch ändert; daraus entsteht eine Wechselspannung und somit Wechselstrom.

Den Zugriff auf das komplette Unterrichtsmaterial inklusive aller Texte und Informationen erhalten Sie mit einer Premium-Mitgliedschaft.

Schon Premium-Mitglied?
Noch kein Premium-Mitglied? Jetzt informieren

Unterrichtsmaterial "Lorentzkraft" zum Download (PDF)

Unterrichtsmaterial "Lorentzkraft" zum Download (Word)

Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  1. erkennen die Zusammenhänge bei der Ablenkung von Elektronen im Magnetfeld.
  2. können die Entstehung einer Wechselspannung mithilfe der Lorentzkraft beschreiben.
  3. kennen die Bedeutung der Lenz'schen Regel für die Stromerzeugung.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • recherchieren selbständig Fakten und Hintergründe im Internet.
  • können die Sachinhalte von Videos, Clips und Applets auf ihre Richtigkeit überprüfen.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team.
  • setzen sich mit den Ergebnissen anderer Gruppen auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen.
  • erwerben eine gewissen Fachkompetenz, um mit anderen Lernenden, Eltern, Freunden diskutieren zu können.

Aus unserem Lehrer-Online-Shop

Kinder haben Rechte - UN-Kinderrechtskonvention: ...

Kinder haben Rechte! Am 20. November 1989 wurde die UN-Kinderrechtskonvention beschlossen. Sie ...

79,00 €

Kinderrechte in Deutschland - Projekte von ...

25 Jahre sind vergangen, seit das Übereinkommen über die Rechte der Kinder von nahezu allen ...

79,00 €

Licht und Farbe - Lebenselexiere der Erde: DVD ...

Ohne Licht würde auf unserer Erde kaum Leben existieren. Pflanzen brauchen diese ...

79,00 €

Kommunikation - Radio, Telefon, Fernsehen: DVD mit ...

Kaum in einem anderen Abschnitt der Technik hat sich in den vergangenen Jahren so viel getan ...

79,00 €

Licht - Eigenschaften und Experimente: DVD mit ...

Licht ist der sichtbare Teil der elektromagnetischen Strahlung und besteht aus winzigen ...

79,00 €

MP3 - Ein Erfolgsmodell aus Deutschland: DVD mit ...

MP3 hat die Musikwelt radikal verändert. Eine MP3-Datei benötigt im Vergleich zum Original je ...

79,00 €

Junge Erfinder - Eigene Ideen umsetzen: DVD mit ...

Erfindungen begleiten uns täglich. Viele dieser revolutionären Erfindungen nehmen wir gar ...

79,00 €

Hybridantriebe - Technik der Zukunft: DVD mit ...

Hybridantrieb bezeichnet allgemein die Kombination verschiedener Techniken für den Antrieb. ...

79,00 €

Kreuzotter - Lebensraum und Lebensweise: DVD mit ...

Weltweit hat die Kreuzotter ein großes Verbreitungsareal. Ihren deutschen Namen verdankt die ...

79,00 €

Hühner - Verhaltensweisen, Rassen, Zucht: DVD mit ...

Auf der ganzen Welt werden Hühner als Haus- und Nutztiere gehalten. Über 150 Hühnerrassen gibt ...

79,00 €

Autor

Portrait von Wolfgang Vogg
Wolfgang Vogg

Zum Autoren-Profil

Frei nutzbares Material
Die von Lehrer-Online angebotenen Materialien können frei für den Unterricht genutzt und an die eigene Zielgruppe angepasst werden.