Viele elektronische Bauelemente haben eine nichtlineare I-U-Kennlinie. Dadurch wird die Berechnung von Strom und Spannung in Netzwerken mathematisch recht aufwändig. Mit einer grafischen Lösungsmethode können Sie solche Aufgaben dennoch im Schulunterricht behandeln.

Neben dem Praxisbezug besticht der Beitrag also dadurch, dass die Schüler Verfahren, die sie aus der Mathematik kennen, auf einen Bereich übertragen, der ihnen in der Regel unbekannt sein dürfte, und so einüben.

• Hinweise
• Aufgaben
  • M 1 Zwei lineare Widerstände
  • M 2 Glühlämpchen mit Batterie
  • M 3 Leuchtdiode mit Vorwiderstand
  • M 4 Spannungsstabilisierung mit Z-Diode
  • M 5 Parabel- und Wurzelfunktion als I-U-Kennlinie
  • M 6 Transistor-Kennlinie
  • M 7 Zwei nichtlineare Bauteile in Reihe
• Lösungen

Mithilfe des Maschensatzes und einer grafischen Lösungsmethode können die Schüler den Strom und die Spannungen in einer Reihenschaltung von linearem und nichtlinearem Widerstand ermitteln. Sie wiederholen so den Umgang mit den Begriffen Strom, Spannung und Widerstand, die für die Elektrizitätslehre von grundlegender Bedeutung sind.