67 38 Die Schaltung von Widerständen Häufig gibt es in einem Stromkreis mehrere Widerstände, z. B. Glühlampen in einem Beleuchtungskörper oder bei einer Christbaumbeleuchtung (Abb. 38.1). Wie können die Glühlampen geschaltet sein? Es gibt zwei Möglichkeiten Widerstände in einem Stromkreis zu schalten: a) Hintereinanderschaltung (Serienschaltung) Versuch: Schalte zwei Bausteinwiderstände R1 = 500 Ω und R2 = 1000 Ω nach Abb. 38.2 hintereinander und lege eine Spannung U = 6 V an. Miss mit einem Amperemeter an verschiedenen Stellen des Stromkreises die Stromstärke I. Miss ebenso die angelegte Spannung U sowie die Spannungen U1 und U2 an den beiden Widerständen und bilde die Summe U1 + U2! Vergleiche U mit U1 + U2. Versuch: Berechne nun aus den gemessenen Spannungen und Stromstärken mit dem Ohm’schen Gesetz die Größe der einzelnen Widerstände und den Gesamtwiderstand (Beispiel zu Abb. 38.2)! Was kannst du erkennen? Beim Hintereinanderschalten von Widerständen ist der Gesamtwiderstand gleich der Summe der Teilwiderstände. R = R1 + R2 Die Summe der Teilspannungen an den einzelnen Widerständen ist gleich der angelegten Spannung. U = U1 + U2 b) Parallelschaltung Versuch: Lege nach Abb. 38.4 an zwei parallel geschaltete Widerstände R1 = 500 Ω und R2 = 1000 Ω eine Spannung U = 6 V. Miss mit einem Voltmeter an beiden Widerständen R1 und R2 jeweils die Spannung. Miss in jedem Teilstromkreis sowie im Gesamtstromkreis die jeweiligen Stromstärken I1, I2 und I. Bilde die Summe von I1 und I2. Was erkennst du? I1 + I2 = 0,012 A + 0,006 A = 0,018 A = I Durch parallel geschaltete Widerstände wird ein Strom in Teilströme aufgespaltet. Die Summe der Stromstärken der Teilströme ist gleich der Gesamtstromstärke. I1 + I2 = I Der Gesamtwiderstand lässt sich ebenfalls aus den Teilwiderständen berechnen. Bilde die Summe von 1 __ R1 und 1 __ R2 und vergleiche sie mit dem Wert von: 1 __ R R = U __ I = 6 ____ 0,018 Ω ≈ 333 Ω 1 __ R1 + 1 __ R2 = 1 ___ 500 + 1 ____ 1000 = 3 ____ 1000 = 1 ___ 333,3 = 1 __ R 1 R ≈ 333 Ω Bei parallel geschalteten Widerständen ist der Kehrwert des Gesamtwiderstandes gleich der Summe der Kehrwerte der Einzelwiderstände. 1 __ R = 1 __ R1 + 1 __ R2 Warum können elektri- sche Lichterketten eine Gefahr bedeuten? 38.2 Hintereinanderschaltung von Widerständen. Die Stromstärke ist im Stromkreis überall gleich groß. A R2 A A V2 R1 V1 V 38.1 Elektrische Christbaumbeleuchtung: Parallel- oder Serienschaltung? 38.3 Beim Hintereinanderschalten von Widerständen ist der Gesamtwiderstand gleich der Summe der Teilwiderstände. R1 R2 Beispiel zu Abb. 38.2 U1 + U2 = 2 V + 4 V = 6 V = U R1 = U1 / I = 2/0,004 Ω = 500 Ω R2 = U2 / I = 4/0,004 Ω = 1000 Ω R = U/I = 6/0,004 Ω = 1500 Ω R1 + R2 = 500 Ω + 1000 Ω = 1500 Ω = R R = R1 + R2 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=