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Elektrischer Ohmscher Widerstand und Spannungsteiler mit einfachen Worten
   
Stromteiler Grundlagen
       

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Zahlenbeispiele

Spannungsteiler, Grundlagen (1)

Spannungsteiler, Experiment 1

Spannungsteiler, Experiment 2

Spannungsteiler, Grundlagen (2)

Stromteiler, Grundlagen

Zusammenfassung + Beispiel

Beispiel 1: Innenwiderstand 1,5V Bat.

Beispiel 2: Innenwiderstand 12V Bat.

Beispiel 3: Vogel auf Leitung

Beispiel 4: Ältere Hauselektrik

Beispiel 5: Lichterkette

Beispiel 6: Transformator

Beispiel 7: Föhn in Badewanne

Beispiel 8: Baden im See bei Gewitter

Beispiel 9: Lügendetektor

Beispiel 10: Lampenkontrolle

Beispiel 11: Hochspannungsleitung

Beispiel 12: Vorglühanlage, Diagnose

Beispiel 13: Blankdraht Durchlauferhitzer

Beispiel 14: Waschbecken und Steckdose

Genaueres zu Stromschlägen

 

Geschlossener Stromkreis mit in Reihe liegenden Widerständen:

Die Spannung teilt sich entsprechend der Widerstandswerte anteilig auf. Der Strom ist im ganzen Kreis konstant.

 

 Im folgenden soll ein verzweigter Stromkreis betrachtet werden

 

 

 

Beispiel 1:

Zwei unterschiedliche Widerstände liegen parallel an einer 1,5V Batterie. Klemmt man einen davon ab, dann "sieht" der andere immer noch 1,5V und der durch ihn fliessende Strom ändert sich wegen I = U/R nicht.

 

Für den linken Widerstand gilt in Werten:

Ilinks =1,5V / 2Ω =0,75A, und für den rechten

Irechts = 1,5V / 4Ω =0,375A.

 

Durch den 2Ω Widerstand fliesst also der doppelte Strom im Vergleich zum doppelt so grossen 4Ω Widerstand, was intuitiv einleuchtet und im Bild rechts durch die Dicke der roten Strompfeile wiedergegeben wird.

Würde man einen dritten Widerstand von z.B. 10Ω in Reihe dazuschalten, dann "sieht" auch dieser 1,5V und die Verhältnisse in ihm sind ebenfalls unabhängig vom Vorhandensein der anderen beiden Widerstände.

Parallelschaltung Widerstand Batterie


 

Für den 10Ω Widerstand würde ebenfalls gelten I = U/R, in Werten: I = 1,5V / 10W = 0,15A.

 

Wenn man alle Ströme zusammenzählt, so ergibt sich mit 3 parallelen Widerständen

 

Igesamt = I1 + I2 + I3 = U/R1 + U/R2 + U/R3.

 

Da die Spannung U für alle 3 Widerstände gleich ist, kann man U auch ausklammern:

 

Igesamt =  U x ( 1/R1 + 1/R2 + 1/R3)

 

Wenn man sich in die Batterie hinein begibt und von den einzelnen Widerständen nichts weiss, dann würde man glauben, es sei nur ein einziger Widerstand angeschlossen, und zwar mit dem Wert Rgesamt = U / Igesamt

Setzt man hier Igesamt von weiter oben ein, so erhält man:

 

Rgesamt = U / {U x ( 1/R1 + 1/R2 + 1/R3) }

=1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)

 

Wenn man das etwas umstellt, dann sieht es eindrücklicher aus und ist leichter zu merken:

 

1/Rgesamt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

 

Mit dem Zahlenbeispiel von oben (2Ω, 4Ω und 10Ω) ergibt sich (das kleinste gemeinsame Vielfache von 2,4 und 10 ist 20):

 

1/Rgesamt = 1/2Ω + 1/4Ω + 1/10Ω = (10+5+2)/20Ω = 17/20Ω

Kehrwert bilden: Rgesamt = 20/17Ω ~ 1,176Ω.

 

In einer Parallelschaltung ist der Gesamtwiderstand immer kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.

 

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