Nachdem wir jetzt wissen, was eine Reihenschaltung ist und wie man diese berechnet kommt jetzt die Parallelschaltung.
Einfache Erklärung:
Alle Verbraucher an Steckdosen in deinem Haus sind eine Parallelschaltung. Überall liegen 230Volt, egal wie viele Steckdosen du hast. Wenn du zwei Lampen einsteckst, dann hat auch jede 230V.
Aber: Durch jede Lampe fließt Strom. Angenommen, jede Lampe braucht 1A, dann laufen durch deinen Stromzähler 2A (2 Lampen a 1A)
Bei der Parallelschaltung teilt sich also keine Spannung auf, sondern es addieren sich die Ströme.
Schauen wir uns jetzt erst die Parallelschaltung mal an:
Wir sehen:
1 Batterie 12V
1 Widerstand 6 Ohm
1 Widerstand 12 Ohm
Eigentlich könnte man das wie zwei unabhängige Stromkreise sehen.
Einmal DIE EINE Batterie mit einem 6 Ohm Widerstand.
Wieder DIE EINE Batterie mit einem 12 Ohm Widerstand.
Mal blöd gesagt: Der eine Widerstand weiß vom anderen gar nichts. Er wird also nicht von ihm beeinflusst und muss sich nicht die Spannung mit ihm teilen (er teilt sich die Batterie mit ihm, aber nicht deren 12V), da er auch eigenständig an der Batterie hängt.
Die Batterie weiß auch nicht, dass da zwei Widerstände dran sind.
Sie glaubt, es wäre eine Last dran die (wie viel eigentlich) A Strom zieht.
Wieviel Strom läuft den jetzt?
Es laufen zwei Ströme. Der von R1 und der von R2
R1 hat 6 Ohm. I = U / R1 --> I= 12V / 6 Ohm = 2A
R2 hat 12 Ohm. 12V / 12 Ohm = 1A
Die Batterie muss also 3A Strom liefern können. Sie wird mit 3A Stromfluss belastet.
Also denkt sich doch die Batterie:
Ich hab 12V, da laufen 3A, also muss nach dem Ohmschen Gesetz (R = U / I --> R = 12V / 3 A = 4 Ohm) EIN Widerstand mit 4 Ohm dran sein.
Diesen gedachten, aber nicht realen Widerstand (welcher sich ja aus den 2en ergibt) nennt man ERSATZWIDERSTAND. Denn ein Ersatzwiderstand mit 4 Ohm ist aus Sicht der Batterie das gleiche, wie zwei mit 6 und 12 Ohm, die PARALLEL dran hängen.
Und da Batterien gar nicht denken können :D, brauchen wir jetzt eine Formel, mit der wir den Ersatzwiderstand berechnen können. Und die lautet
R_ersatz = (R1 *R2) / (R1+R2), oder falls es noch mehr sind
1/R_ersatz = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ........+1/R999... (boah, das riecht schwer nach Dreisatz)
Rechnen wir doch mal unser Beispiel durch:
6 Ohm*12Ohm/ 6Ohm+12Ohm = 72Ohm²/18Ohm = 4 Ohm²/Ohm = 4 Ohm.
Da kommt ja tatsächlich das gleiche raus!
Eigentlich war es das jetzt auch schon.
Wollt ihr eine Prüfungsaufgabe:
Wir bauen eine Parallelschaltung mit einer Batterie und zwei Widerständen auf.
Die Batterie hat 12 Volt
R1 braucht 3A
Insgesamt zieht die Schaltung 9 A
Wie groß ist R2 ?
Wie groß ist der Ersatzwiderstand?
Was haben wir gelernt?
1) Bei einer Parallelschaltung liegt an jedem Widerstand DIESER Parallelschaltung die gleiche Spannung an.
2) Durch jeden Widerstand fließt ein Strom, der unabhängig vom anderen Widerstand läuft.
3) Die Ströme durch R1 und R2 addieren sich an der Batterie.
4) Der Ersatzwiderstand R_ersatz ist immer kleiner, wie der kleinste Widerstand der Parallelschaltung.
5) Der Gesamtstrom I ist immer höher, wie der größte Strom eines Widerstandes.
Natürlich kann man jetzt auch noch Parallelschaltung und Reihenschaltung kombinieren um endgültig alle durcheinander zu bringen.
Aber so was machen nur Lehrer, die ihre Schüler quälen wollen.:?
Ich mach so was nicht, NEIN :D
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Wie ist der Ersatzwiderstand dieser Schaltung?
Das müsst ihr euch nicht antun, außer..... DU vielleicht :D ?
Tipp: Erst mal überlegen, wie man diese Schaltung in mehrere Ersatzwiderstände umwandeln könnte. So ist z.B. R1 und R4 eine Reihenschaltung aus 8 Ohm und 12 Ohm und könnte einfach wie ein 20 Ohm Widerstand angesehen werden. Und dann............
Boah, kann ich gemein sein. :tongue:
Ich hoffe mal, dass ihr noch mitkommt :!: :?: