Wie findet man das heraus (Physik, Elektrizitätslehre)?

Auf dem Bild handelt es sich um eine elektrische Schaltung aus einem Widerstand und 2 Leuchten. Eine Leuchte ist zum Widerstand parallel geschaltet, während die 2. Leuchte zu der Parallelschaltung in Reihe geschaltet ist. Es handelt sich also um eine sogenannte gemischte Schaltung aus Reihen und Parallelschaltung.

bei den Bauteilen mit dem umkreisten A handelt es sich um sogenannte Amperemeter also ein Messgerät welcher die Stromstärke an den jeweiligen punkten erfassen soll. Die Stromstärke ist dabei immer in Reihe zum Verbraucher zu messen. Das heißt der Stromkreis muss aufgetrennt und durch den Amperemeter geführt werden damit die Stromstärke an dem Punkt erfasst werden kann. Der Widerstand des Amperemeters ist dabei möglichst gering um das Messergebnis der Schaltung möglichst nicht zu verfälschen.

Nach den Grundlagen der Elektrotechnik soll hier nun erkannt werden welcher Strom an welchem Punkt fließen muss. Hier geht es vor allem um die Kirchhoffsche Knotenpunktregel die besagt: "Die Summer aller eingehenden Ströme sind = der abgehenden Ströme"

Dabei ist klar, dass bei einer Parallelschaltung der Strom sich aufteilt wobei durch den geringsten Widerstand der größte Strom fließt. Zählt man die Teilströme der Parallelschaltung zusammen muss die Stromstärke genauso hoch sein wie der eingehende Strom welcher in die Schaltung hineinfließt.

Am Ende der Schaltung muss die Stromstärke also genauso hoch sein wie die Stromstärke am Anfang der Schaltung.

In einer Reihenschaltung also gilt:

Iges = I1 = I2 =I3 = ...

Der Strom in einer Reihenschaltung ist also überall gleich groß.

In einer Parallelschaltung aus Widerständen gilt:

Iges = I1 + I2 + I3 + ....

Die Summe aller Teilströme ergibt den Gesamtstrom. Was Reingeht geht auch wider raus.

Für eine Reihenschaltung gilt für die Stromstärke I



bei einer Parallelschaltung hingegen



2) Hier gilt



Du siehst I_1 hat sich aufgeteilt in I_2 und I_3 und ist dann wieder zusammengeführt worden zu I_4, also gilt



nach der unbekannten Stromstärke I_2 umgestellt, folgt



3) Wir nennen das erste U_1 jetzt einfach mal U_3

in dieser Anordnung gilt



U_1 ist unbekannt und umgestellt nach U_1 ergibt sich



Wirf mal auf die kirchhoffschen Regeln einen Blick

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0608011.htm

Die Stromstärke I in Ampere ist ein Maß für Ladungen pro Sekunde und die Spannung U in Volt ein Maß für die Energie dieser Teilchen!

Durch Schaltung 1 fließen 800 Ladungseinheiten pro s und 250 nehmen den Weg 3! Wie viele nehmen den Weg 2?

In Schaltung 2 besitzen die Ladungen Anfangs 10 V (=Joule pro Ladungseinheit). An Lampe 1 geben sie 3,2 V ab! Wie viel haben sie noch?

1.

I1 = I4

I2 = I4 - I3

2.

U3? = U1 - U2

Hab es U3? gennant weil zweimal U1 vorhanden ist komischerweiße

was die erste aufgabe angeht, müssen wir einfach mal ein wenig ein oder ausblenden können.

stell dir den kleinen bereich unten mit dem widerstand, der glühlampe und den zwei amperemetern als eines vor.

dann sind die verbleibenden amperemter (1 und 4) in reihe geschaltet. das bedeutet, dass der strom in beiden gleich ist.

nun fokusiere dich auf den kleinen bereich unten der strom teilt sich auf zwei wege auf. über einen weg ist der strom 250 mA der gesamtstrom von 800 mA ist ja nun bekannt. und da bei einer parallelschaltung, genau die ist das nämlich, die summe der teilströme den gesamtstrom ergibt, kann man das ganz einfach ausrechnen.

was die zweite aufgabe angeht, das ist einfach eine reihenschaltung. denk dir einfach mal die messgeräte weg. bei einer reihensspannung ist die gesamtspannung die summe der teilspannungen an der glühlampe fallen 3,2 Volt spannung ab. die brauchen wir nur von der gesamtspannung (10 Volt) abzuziehen.

lg, Anna