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Zusatzwissen/-Lektionen

Stromkreise

In Stromkreisen findest du verschiedene Bauteile. In dieser Abbildung sind die wichtigsten erklärt.

 

 

Reihen und Parallelschaltung

Im Folgenden werden wir uns mit den zwei verschiedenen Arten von Schaltungen beschäftigen, der Reihen- und der Parallelschaltung.

Zur Erklärung für die obigen Zusammenhänge hier zwei kleine Beispielaufgabe:

Zwei Widerstände der Stärken \(R_1= 10 ~\Omega \) und \(R_2 = 20~ \Omega \) sind in Reihe geschaltet. Die Schaltung wird an eine Spannungsquelle von \( U_{ges} = 300~ V \) angeschlossen. Nun sollen die jeweils fehlenden Größen bestimmt werden. Also hier \( R_{ges}, U_1, U_2 \) so wie die Ströme \( I_1, I_2 \) und \( I_{ges} \).

Beginnen wir mit dem Gesamtwiderstand \( R_{ges} \). Da wir hier eine Reihenschaltung vorliegen haben berechnet sich der Gesamtwiderstand als Summe der Eizelwiderstände also:

 

\begin{equation*}
R_{ges} = R_1 + R_2 = 10 ~\Omega + 20 ~\Omega = 30 ~\Omega
\end{equation*}

 

Nun bestimmen wir die Stromstärken. Zunächst bestimmen wir die Gesamtstromstärke \( I_{ges} \) mit Hilfe der URI-Formel. Hier gilt:

 

\begin{equation*}
U_{ges} = R_{ges} \cdot I_{ges}
\end{equation*}

also umgestellt

\begin{equation*}
I_{ges} = \frac{U_{ges}}{R_{ges}}=\frac{300~V}{ 30 ~\Omega}=10 ~ \frac{V}{\Omega} = 10 ~ A
\end{equation*}

Da in einer Reihenschaltung die Ströme alle gleich sind gilt auch \( I_1 = 10 ~A \) und \( I_2 = 10 ~A \).

Zuletzt bestimmen wir die fehlenden Spannungen. Hierfür nutzen wir wieder die URI-Formel. Wie Du sehen kannst ist die URI-Formel sehr wichtig und wird viel benutzt. 🙂

\begin{equation*}
U_1 = R_1 \cdot I_1 = 10 ~\Omega \cdot 10 ~A = 100 ~V
\end{equation*}

\begin{equation*}
U_2 = R_2 \cdot I_2 = 20 ~\Omega \cdot 10 ~A = 200 ~V
\end{equation*}

Wenn wir die beiden Teilspannungen addieren erhalten wir wieder 300 V also den Gesamtwiderstand den wir gegeben hatten. Hierran sehen wir das wir alles richtig gemacht haben.

Jetzt bist Du dran. Nimm dir einen Stift und Papier und löse die unten stehenende Aufgabe. Unter dem Quiz findest Du die Lösungen der jeweiligen Teilaufgaben. Wenn Du Schwierigkeiten bei einer Teilaufgabe hast schau dir die Lösung an und versuche sie nachzuvollziehen.

In der Praxis (und leider auch im HAM-Nat) bestehen Schaltkreise häufig aus Kombinationen von Parallel und Reihenschaltungen. Wie du dann vorgehen musst siehst du in folgendem Video.

Später eigenes Lernvideo.

Reihenschaltung in Kombination mit Parallelschaltung – Elektrotechnik | StudyHelp – YouTube

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