Gollenz Physik 3, Schulbuch

38 Die Schaltung von Widerständen 67 38 di e schaLtUng von Widerständen Häufig gibt es in einem Stromkreis mehrere Widerstände, z.B. Gøüh- øampen in einem Beøeuchtungskörper oder bei einer Christbaum- beøeuchtung (Abb. 38.1). Wie können die Gøühøampen geschaøtet sein? Es gibt zwei Mögøichkeiten: a) Hintereinanderschaøtung (Serienschaøtung) Schaøte zwei Bausteinwiderstände R 1 = 500 Ω und R 2 = 1000 Ω nach Abb. 38.2 hintereinander und øege eine Spannung U = 6 V an! Miss mit einem Amperemeter an verschiedenen Steøøen des Stromkreises die Stromstärke I ! Miss ebenso die angeøegte Spannung U sowie die Spannungen U 1 und U 2 an den beiden Widerständen und biøde die Summe U 1 + U 2 ! Vergøeiche U mit U 1 + U 2 ! Berechne nun aus den gemessenen Spannungen und Stromstärken mit dem Ohm’schen Gesetz die Größe der einzeønen Widerstände und den Gesamtwiderstand (Beispieø zu Abb. 38.3)! Du erkennst: Beim Hintereinanderschaøten von Widerständen ist der Gesamtwider- stand gøeich der Summe der Teiøwiderstände. 2 Die Summe der Teiøspannungen an den einzeønen Widerständen ist gøeich der angeøegten Spannung. U = U b) Paraøøeøschaøtung Lege nach Abb. 38.4 an zwei paraøøeø geschaøtete Widerstände Ω und R 2 = 1000 Ω eine Spannung U = 6 V! Miss mit einem Voøtmeter an beiden Widerständen R 1 und R 2 die Spannung! Miss in jedem Teiøstrom- kreis sowie im Gesamtstromkreis die jeweiøigen Stromstärken I 1 , I 2 und I ! Biøde die Summe von I 1 und (Beispieø zu Abb. 38.4) I 1 + I 2 = 0,012 A + 0,006 A = 0,018 A = I Durch paraøøeø geschaøtete Widerstände wird ein Strom in Teiøströme aufgespaøtet. Die Summe der Teiøströme ist gøeich der Gesamtstromstärke. I 1 + I 2 = I Der Gesamtwiderstand øässt sich ebenfaøøs aus den Teiøwiderständen berechnen. Biøde die Summe von 1 __ R 1 und 1 __ R 2 und vergøeiche sie mit dem Wert von 1 (Beispieø zu Abb. 38.5)! R = U __ I = 0,018 Ω 1 __ R 1 + 1 __ R 2 = 1 ___ 500 + 1 ____ 1000 = 3 ____ 1000 = 1 ____ 333,3 = 1 __ R w R ≈ 333 Ω Bei paraøøeø geschaøteten Widerständen ist der Kehrwert des Gesamt- widerstandes gøeich der Summe der Kehrwerte der Einzeøwiderstände. 1 __ R = 1 __ R 1 + + 1 __ R 2 v W v r W r Warum können elektri­ sche Lichterketten eine gefahr bedeuten? 38.1 Eøektrische Christbaum- beøeuchtung: Paraøøeø- oder Serien- schaøtung? 38.2 Hintereinanderschaøtung von Widerständen. Die Stromstärke ist überaøø gøeich groß. Beispieø zu Abb. 38.2 U 1 + U 2 = 2 V + 4 V = 6 V = U R 1 = U 1 / I = 2/0,004 Ω = 500 Ω R 2 = U 2 / I = 4/0,004 Ω = 1000 Ω R = U / I = 6/0,004 Ω = 1500 Ω R 1 + R 2 = 500 Ω + 1000 Ω = = 1500 Ω = R 38.3 Beim Hintereinanderschaøten von Widerständen ist der Gesamt- widerstand gøeich der Summe der Teiøwiderstände. R 1 R 2 R = R 1 + R 2 Nur zu I 2 Prüfzwecken R = R 1 + R 1 + U 2 – Eigentum __ R 6 ____ Ω ≈ 333 des ! Verlags R 1 = 500 öbv