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Didaktische Konzeption

1. Gleichgewichtszustände und Übergangsprozesse

Die durch das Ohmsche Gesetz und die Kirchhoffschen Regeln beschriebenen stationären Zustände in elektrischen Stromkreise sind notwendigerweise durch Übergangsprozesse verbunden. Letztere im Unterricht zu behandeln ist problematisch, da sie nur mit großem experimentellen Aufwand zu erfassen und schwer zu berechnen bzw. zu erklären sind. Diese Übergansprozesse völlig zu unterschlagen ist jedoch ebenfalls problematisch hinsichtlich der Forderung, die Schüler zu sorfältigem Beobachten und zu exaktem Denken anzuleiten.
Das in dem Programm CLOC implementierte Containermodell bietet eine einfache Möglichkeit, solche Übergangsprozesse sowohl sichtbar zu machen, (allerdings in zeitlich übertriebener Form) als auch weitgehend zu unterdrücken und liefert damit einen Beitrag zu einer ganzheitlicheren Behandlung des elektrischen Stromkreises.
2. Es ist ein zentrales Anliegen der hier vorgestellten Materialien, den Zusammenhang zwischen der Existenz von Oberflächenladungen und dem Auftreten einer Spannung aufzuzeigen. Damit soll für den Spannungsbegriff eine anschauliche Grundlage geschaffen werden, von der aus ein tieferes Verständnis der rein abstrakten Definition der Spannung als Energie pro Ladung erreicht werden kann. Zur Unterstützung der Anschauung dient auch die in dem Simulationsprogramm CLOC realisierte dreidimensionale Darstellung der jeweiligen Schaltungen mit dem Potentialverlauf senkrecht zur Schaltungsebene.

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