2020 | OriginalPaper | Buchkapitel
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Erschienen in:
Elektrodynamik an Schule und Hochschule
Der elektrische Strom wird in diesem Buch direkt nach der Einführung der elektrischen Ladung und vor magnetischen Phänomenen besprochen. Dies weicht von der üblichen Fachsystematik zugunsten einer häufig zu findenden Gliederung in Lehrplänen und Schulbüchern ab. Das bedeutet, dass nur gewisse Aspekte des elektrischen Stroms behandelt werden können. Wie der elektrische Strom mit dem Magnetfeld zusammenhängt, wird dabei außen vor gelassen. Das ist eine sehr starke Einschränkung, wie im Kapitel weiter erläutert wird. Ausführlich wird im Kapitel zum Beispiel diskutiert, welche Folgen die beiden Vorzeichen der elektrischen Ladung für die Behandlung des elektrischen Stromes hat, oder wie viel die Wirkungen des elektrischen Stroms eigentlich mit dem elektrischen Strom zu tun haben.
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Oft wird als Kenngröße einer Elektrizitätsquelle schon die Spannung genannt, aber noch nicht im Detail erläutert. Man beschränkt sich auf die notwendige Aussage, dass die Voltzahlen von Elektrizitätsquelle und angeschlossenem elektrischen Gerät möglichst übereinstimmen sollen.
Auch wenn in einem der Schulbücher lediglich der Ausdruck
Ladungsträger erwähnt wird und nicht explizit das Teilchenmodell, wird dies hier als mikroskopisches Modell oder Teilchenmodell bezeichnet. In Anhang B wird ein fachlicher Überblick zu mikroskopischen Beschreibungen von elektrischen Strömen in Festkörpern gegeben.
Hier ist ein Fluss gemeint, wie er oben in den Grundlagen der Kontinuumstheorie angesprochen wird. Dieser Fluss hat hier nichts mit dem elektrischen oder magnetischen Fluss in der Elektrodynamik zu tun.
Lokale Argumentation: Schüler betrachten nur lokal eine Verzweigung und teilen den Strom gleichmäßig auf die ausgehenden Pfade auf, anstatt den restlichen Stromkreis und die Widerstände darin zu berücksichtigen.
Genauso wenig löst das Standardmodell der Elementarteilchenphysik die Beschreibung eines senkrechten Wurfs mit newtonscher Mechanik ab.
In manchen Schulbüchern gibt es die Unterteilung in
Elektrizitätslehre und
Aufbau der Materie.
Dieser Artikel eignet sich sehr gut zur weiterführenden Auseinandersetzung mit der Problematik der Stromrichtung im Bezug auf die Kontinuumstheorie.
Zur Erinnerung: Bewegte Ladungsträger reduzieren nicht die Abstraktheit des elektrischen Stroms. Ladungsträger sind nicht identisch mit der Größe Ladung. Auch mikroskopische Ladungsträger sind erst dann anschaulich, wenn man sie kaum mehr fachgerecht oder anschlussfähig als Punkte vereinfacht.
1.
Zurück zum Zitat Appel, Thomas, et al. 2016. Spektrum Physik S1 Rheinland-Pfalz. Braunschweig: Schroedel. Appel, Thomas, et al. 2016.
Spektrum Physik S1 Rheinland-Pfalz. Braunschweig: Schroedel.
2.
Zurück zum Zitat Backhaus, Udo, et al. 2011a. Fokus Physik Gymnasium Band 1 Hessen. Berlin: Cornelsen. Backhaus, Udo, et al. 2011a.
Fokus Physik Gymnasium Band 1 Hessen. Berlin: Cornelsen.
3.
Zurück zum Zitat Backhaus, Udo, et al. 2011b. Fokus Physik Gymnasium Band 2 Hessen. Berlin: Cornelsen. Backhaus, Udo, et al. 2011b.
Fokus Physik Gymnasium Band 2 Hessen. Berlin: Cornelsen.
4.
Zurück zum Zitat Bang, Gunter, et al. 2012. Kuhn Physik SI Niedersachsen. Hrsg. Wilfried Kuhn und Rainer Müller. Braunschweig: Westermann. Bang, Gunter, et al. 2012.
Kuhn Physik SI Niedersachsen. Hrsg. Wilfried Kuhn und Rainer Müller. Braunschweig: Westermann.
5.
Zurück zum Zitat Barmeier, Marion, und Klaus Hell. 2011. Prisma Physik 7/8 Thüringen. Stuttgart: Klett. Barmeier, Marion, und Klaus Hell. 2011.
Prisma Physik 7/8 Thüringen. Stuttgart: Klett.
6.
Zurück zum Zitat Bogenberger, Benedict, et al. 2015. Universum Physik Band 2 Baden-Württemberg. Hrsg. Reiner Kienle und Carl-Julian Pardall.. Berlin: Cornelsen. Bogenberger, Benedict, et al. 2015.
Universum Physik Band 2 Baden-Württemberg. Hrsg. Reiner Kienle und Carl-Julian Pardall.. Berlin: Cornelsen.
7.
Zurück zum Zitat Brand, Ruben, et. al. 2011. Universum Physik Band 1 Baden-Württemberg. Hrsg. Reiner Kienle und Carl-Julian Pardall. Berlin: Cornelsen. Brand, Ruben, et. al. 2011.
Universum Physik Band 1 Baden-Württemberg. Hrsg. Reiner Kienle und Carl-Julian Pardall. Berlin: Cornelsen.
8.
Zurück zum Zitat Breuer, Elmar, et al. 2016. Physik Plus Gym Sachsen-Anhalt 9/10. Hrsg. H. F. Mikelskis und H.-J. Wilke. Berlin: Cornelsen. Breuer, Elmar, et al. 2016.
Physik Plus Gym Sachsen-Anhalt 9/10. Hrsg. H. F. Mikelskis und H.-J. Wilke. Berlin: Cornelsen.
9.
Zurück zum Zitat Feldmann, Christian, et al. 2014. Impulse Physik 2 – Nordrhein-Westfalen. Stuttgart: Klett. Feldmann, Christian, et al. 2014.
Impulse Physik 2 – Nordrhein-Westfalen. Stuttgart: Klett.
10.
Zurück zum Zitat Fösel, Angela, et al. 2006. Fokus Physik 8 (Bayern). Berlin: Cornelsen. Fösel, Angela, et al. 2006.
Fokus Physik 8 (Bayern). Berlin: Cornelsen.
11.
Zurück zum Zitat Gau, Barbara, und Lothar Meyer. 2012. Physik Gymnasium Mecklenburg-Vorpommern 7./8. Schuljahr. Berlin: Duden Paetec. Gau, Barbara, und Lothar Meyer. 2012.
Physik Gymnasium Mecklenburg-Vorpommern 7./8. Schuljahr. Berlin: Duden Paetec.
12.
Zurück zum Zitat Gau, Barbara, und Lothar Meyer. 2015. Physik Gymnasium Mecklenburg-Vorpommern 9./10. Schuljahr. Berlin: Cornelsen. Gau, Barbara, und Lothar Meyer. 2015.
Physik Gymnasium Mecklenburg-Vorpommern 9./10. Schuljahr. Berlin: Cornelsen.
13.
Zurück zum Zitat Griffiths, J. David. 2013. Introduction to Electrodynamics. Boston: Pearson. Griffiths, J. David. 2013.
Introduction to Electrodynamics. Boston: Pearson.
14.
Zurück zum Zitat Halliday, David, Robert Resnick, und Jearl Walker. 2009. Halliday Physik. Berlin: Wiley-VCH. Halliday, David, Robert Resnick, und Jearl Walker. 2009.
Halliday Physik. Berlin: Wiley-VCH.
15.
Zurück zum Zitat Freie und Hansestadt Hamburg Behörde für Schule und Berufsbildung. 2011. Bildungsplan Gymnasium Sekundarstufe I Physik. http://www.hamburg.de/contentblob/2373266/f190388289579ec2aa1e7071b38aeb10/data/physik-gym-seki.pdf. Zugegriffen: 5. Dez. 2016. Freie und Hansestadt Hamburg Behörde für Schule und Berufsbildung. 2011.
Bildungsplan Gymnasium Sekundarstufe I Physik.
http://www.hamburg.de/contentblob/2373266/f190388289579ec2aa1e7071b38aeb10/data/physik-gym-seki.pdf. Zugegriffen: 5. Dez. 2016.
16.
Zurück zum Zitat Herrmann, Friedrich. 2012. Ströme von Stoffen und Ströme von physikalischen Größen. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 61 (1): 5-6. Herrmann, Friedrich. 2012. Ströme von Stoffen und Ströme von physikalischen Größen.
Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 61 (1): 5-6.
17.
Zurück zum Zitat Hessisches Kultusministerium 2010. Lehrplan Physik – Gymnasialer Bildungsgang. http://www.kultusministerium.hessen.de/irj/servlet/prt/portal/prtroot/slimp.CMReader/HKM_15/HKM_Internet/med/4a1/4a1704b5-267f-121a-eb6d-f191921321b2,22222222-2222-2222-2222-222222222222,true. Zugegriffen: 5. Dez. 2016. Hessisches Kultusministerium 2010.
Lehrplan Physik – Gymnasialer Bildungsgang.
http://www.kultusministerium.hessen.de/irj/servlet/prt/portal/prtroot/slimp.CMReader/HKM_15/HKM_Internet/med/4a1/4a1704b5-267f-121a-eb6d-f191921321b2,22222222-2222-2222-2222-222222222222,true. Zugegriffen: 5. Dez. 2016.
18.
Zurück zum Zitat Liebers, Klaus et al. 2014. Physik Plus Gym Sachsen-Anhalt 7/8. Hrsg. Helmut F. Mikelskis und Hans-Joachim Wilke. Berlin: Cornelsen. Liebers, Klaus et al. 2014.
Physik Plus Gym Sachsen-Anhalt 7/8. Hrsg. Helmut F. Mikelskis und Hans-Joachim Wilke. Berlin: Cornelsen.
19.
Zurück zum Zitat Meschede, Dieter (Hrsg.). 2010. Gerthsen Physik. Berlin: Springer. MATH Meschede, Dieter (Hrsg.). 2010.
Gerthsen Physik. Berlin: Springer.
MATH
20.
Zurück zum Zitat Jugend und Sport des Landes Brandenburg Ministerium für Bildung. 2011. Vorläufiger Rahmenlehrplan für den Unterricht in der gymnasialen Oberstufe im Land Brandenburg. http://bildungsserver.berlin-brandenburg.de/fileadmin/bbb/unterricht/rahmenlehrplaene/gymnasiale_oberstufe/curricula/2011/Physik-VRLP_GOST_2011_Brandenburg.pdf. Zugegriffen: 5. Dez. 2016. Jugend und Sport des Landes Brandenburg Ministerium für Bildung. 2011. Vorläufiger Rahmenlehrplan für den Unterricht in der gymnasialen Oberstufe im Land Brandenburg.
http://bildungsserver.berlin-brandenburg.de/fileadmin/bbb/unterricht/rahmenlehrplaene/gymnasiale_oberstufe/curricula/2011/Physik-VRLP_GOST_2011_Brandenburg.pdf. Zugegriffen: 5. Dez. 2016.
21.
Zurück zum Zitat Ministerium für Bildung und Kultur Saarland. Lehrplan Physik 2012/13. http://www.saarland.de/7046.html. Zugegriffen: 29. Juni 2020. Ministerium für Bildung und Kultur Saarland.
Lehrplan Physik 2012/13.
http://www.saarland.de/7046.html. Zugegriffen: 29. Juni 2020.
22.
Zurück zum Zitat Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur Mecklenburg-Vorpommern. 2011. Rahmenplan Physik Klassenstufe 7–10. http://www.bildung-mv.de/export/sites/bildungsserver/downloads/unterricht/Rahmenplaene/Rahmenplaene_allgemeinbildende_Schulen/Physik/rahmenplan_physik_7_10_gymnasium.pdf. Zugegriffen: 5. Dez. 2016. Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur Mecklenburg-Vorpommern. 2011.
Rahmenplan Physik Klassenstufe 7–10.
http://www.bildung-mv.de/export/sites/bildungsserver/downloads/unterricht/Rahmenplaene/Rahmenplaene_allgemeinbildende_Schulen/Physik/rahmenplan_physik_7_10_gymnasium.pdf. Zugegriffen: 5. Dez. 2016.
23.
Zurück zum Zitat Muckenfuß, Heinz, und Adolf Walz. 1997. Neue Wege im Elektrikunterricht. Köln: AULIS Verlag Deubner. Muckenfuß, Heinz, und Adolf Walz. 1997.
Neue Wege im Elektrikunterricht. Köln: AULIS Verlag Deubner.
24.
Zurück zum Zitat Müller, Rainer (Hrsg.). 2016. Dorn/Bader Physik Gymnasium 7/8. Braunschweig: Schroedel. Müller, Rainer (Hrsg.). 2016.
Dorn/Bader Physik Gymnasium 7/8. Braunschweig: Schroedel.
25.
Zurück zum Zitat Wolfgang, H. Müller. 2011. Streifzüge durch die Kontinuumstheorie. Berlin: Springer. Wolfgang, H. Müller. 2011.
Streifzüge durch die Kontinuumstheorie. Berlin: Springer.
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Zurück zum Zitat Pohlig, M. 2012. Die Richtung von Strömen und dessen, was strömt. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 61 (1): 7–8. Pohlig, M. 2012. Die Richtung von Strömen und dessen, was strömt.
Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 61 (1): 7–8.
27.
Zurück zum Zitat Raith, Wilhelm. 2006. Bergmann/Schaefer – Lehrbuch der Experimentalphysik – Band 2 Elektromagnetismus. Berlin: de Gruyter. Raith, Wilhelm. 2006.
Bergmann/Schaefer – Lehrbuch der Experimentalphysik – Band 2 Elektromagnetismus. Berlin: de Gruyter.
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Zurück zum Zitat von Rhöneck, Christoph. 1986. Vorstellungen vom elektrische Stromkreis (und zu den Begriffen Strom, Spannung und Widerstand). Naturwissenschaften im Unterricht – Physik/Chemie 34 (13): 10–14. von Rhöneck, Christoph. 1986. Vorstellungen vom elektrische Stromkreis (und zu den Begriffen Strom, Spannung und Widerstand).
Naturwissenschaften im Unterricht – Physik/Chemie 34 (13): 10–14.
29.
Zurück zum Zitat Schecker, Horst, et al. (Hrsg.). 2018. Schülervorstellungen und Physikunterricht. Berlin: Springer Spektrum. Schecker, Horst, et al. (Hrsg.). 2018.
Schülervorstellungen und Physikunterricht. Berlin: Springer Spektrum.
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Zurück zum Zitat Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen. (Hrsg). 2008. Kernlehrplan für das Gymnasium – Sekundarstufe I in Nordrhein-Westfalen – Physik. ISBN 978-3-89314-962-9. Erftstadt: Ritterbach. Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen. (Hrsg). 2008.
Kernlehrplan für das Gymnasium – Sekundarstufe I in Nordrhein-Westfalen – Physik. ISBN 978-3-89314-962-9. Erftstadt: Ritterbach.
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Zurück zum Zitat Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung. Lehrplan Physik Gymnasium Bayern. https://www.isb.bayern.de/gymnasium/faecher/naturwissenschaften/physik/lehrplan/. Zugegriffen: 5. Dez. 2016. Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung.
Lehrplan Physik Gymnasium Bayern.
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Zurück zum Zitat Schwedes, Hannelore, und Peter Schilling. 1983. Schülervorstellungen zu Wasserstromkreisen. Physica Didactica 10 (3/4): 159–170. Schwedes, Hannelore, und Peter Schilling. 1983. Schülervorstellungen zu Wasserstromkreisen.
Physica Didactica 10 (3/4): 159–170.
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Zurück zum Zitat Senator für Bildung und Wissenschaft, Bremen. Naturwissenschaften, Biologie, Chemie, 2006. Physik – Gymnasium 5–10 – Bildungsplan. https://www.lis.bremen.de/sixcms/media.php/13/06-12-06_nat_gy.pdf. Zugegriffen: 29. Juni 2020. Senator für Bildung und Wissenschaft, Bremen. Naturwissenschaften, Biologie, Chemie, 2006.
Physik – Gymnasium 5–10 – Bildungsplan.
https://www.lis.bremen.de/sixcms/media.php/13/06-12-06_nat_gy.pdf. Zugegriffen: 29. Juni 2020.
34.
Zurück zum Zitat Thüringer Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur. 2012. Lehrplan für den Erwerb der allgemeinen Hochschulreife – Physik. https://www.schulportal-thueringen.de/web/guest/media/detail?tspi=2280. Zuletzt geöffnet, https://www.schulportal-thueringen.de/web/guest/media/detail?tspi=2280. Zugegriffen: 29. Juni 2020. Thüringer Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur. 2012.
Lehrplan für den Erwerb der allgemeinen Hochschulreife – Physik.
https://www.schulportal-thueringen.de/web/guest/media/detail?tspi=2280. Zuletzt geöffnet,
https://www.schulportal-thueringen.de/web/guest/media/detail?tspi=2280. Zugegriffen: 29. Juni 2020.
35.
Zurück zum Zitat Tipler, P. A., und Gene Mosca. 2015. Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. Hrsg. von Jenny Wagner. Berlin: Springer Spektrum. Tipler, P. A., und Gene Mosca. 2015.
Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. Hrsg. von Jenny Wagner. Berlin: Springer Spektrum.
- Titel
- Der elektrische Strom
- DOI
- https://doi.org/10.1007/978-3-662-61842-4_2
- Autor:
-
Andreas Helzel
- Verlag
- Springer Berlin Heidelberg
- Sequenznummer
- 2
- Kapitelnummer
- Kapitel 2