Elektrischer Strom - Reihen- und Parallelschaltung, Physikübungen

Stromstärken, Spannungen und Widerstände in der Reihen- und Parallelschaltung berechnen. - Lehrplan - 33 Aufgaben in 6 Levels

Hilfe
  • Hilfe speziell zu diesem Zwischenschritt
    Widerstand und Lampe sind in Reihe geschalten. Ihre Spannungen addieren sich zur Gesamtspannung der Batterie. Über die Lampe sollen 6,0 V abfallen.
  • Allgemeine Hilfe zu diesem Level
    Bei der Reihenschaltung addieren sich die Teilspannungen zur Gesamtspannung. Die Stromstärke ist überall gleich groß.
  • Beispiel
    Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe:
  • Hilfe zum Thema

    Reihenschaltung
    Bauteile wie auf einer Schnur hintereinander aufgereiht sind in Reihe geschaltet.

    • Durch jedes Bauteil fließt die gleiche Stromstärke:
      \(I=I_1=I_2=\ldots\)
    • Bei jedem Bauteil fällt je nach Widerstand unterschiedlich Spannung ab. Addiert man alle Spannungen, erhält man die Gesamtspannung:
      \(U=U_1+U_2+\ldots\)

    Parallelschaltung
    Bauteile "nebeneinander" im verzweigten Stromkreis sind parallel geschaltet.

    • Bei jedem Bauteil fällt die gleiche Spannung ab:
      \(U=U_1=U_2=\ldots\)
    • Die Stromstärke, die durch ein Bauteil fließt, hängt von dessen Widerstand ab. Addiert man alle Stromstärken, erhält man die Gesamtstromstärke:
      \(I=I_1+I_2+\ldots\)

  • Weitere Hilfethemen

Aufgabe

Aufgabe 1 von 3 in Level 4
  • Bestimme den Widerstandswert des ohmschen Widerstands so, dass die Nenndaten der Lampe erreicht werden. Runde auf geltende Ziffern.
  • Zwischenschritte aktiviert
    • graphik
    Nenndaten der Lampe: 
    6,0
     
    V
     
    /
     
    300
     
    mA
    Batterie: 
    9,0
     
    V
    Ohmscher Widerstand: 
     ▉ 
     
    Ω
    Schritt 1 von 3
    Über den ohmschen Widerstand muss eine Spannung von abfallen.
  • keine Berechtigung
Beispiel
Beispiel-Aufgabe
Hilfe
Hilfe
Notizfeld
Notizfeld
Tastatur
Tastatur für Sonderzeichen
Kein Textfeld ausgewählt! Bitte in das Textfeld klicken, in das die Zeichen eingegeben werden sollen.
Wenn du ein Benutzerkonto hast, logge dich bitte zuvor ein.
Lösung
Achtung
Du hast noch keinen eigenen Lösungsversuch gestartet. Sobald du auf »Lösung anzeigen« klickst, gilt der Zwischenschritt als nicht gelöst und die Bewertung deiner Leistung für diese Aufgabe verschlechtert sich. Tipp: Schau dir vor dem Anzeigen der Lösung die Beispiel-Aufgabe zu diesem Aufgabentyp an.
Stoff zum Thema
Modell des elektrischen Stromkreises:
das Wasserstromkreismodell

Wasserstromkreis Elektrischer Stromkreis
Wasserrohre Draht
Ventil Schalter
Wasserrad Lampe
Durchflusszähler Stromstärkemessgerät
Pumpe Elektrizitätsquelle
Wasserteilchen Elektronen
Wasserstromstärke:
Wassermenge pro Zeiteinheit		 Elektrische Stromstärke:
Ladungsmenge pro Zeiteinheit
Beispiel
Gib an, welche Lampen leuchten.
graphik

▇ keine leuchtet
▇ \(L_1\) leuchtet
▇ \(L_2\) leuchtet
▇ beide leuchten

Schaltungen aufbauen

  1. Lege alle Bauteile und Messgeräte sinnvoll aus.
  2. Starte mit dem einfachsten Weg vom Plus- zum Minuspol.
  3. Ergänze weitere (parallele) Zweige.
  4. Lass deine Schaltung von deiner Lehrkraft überprüfen.
  5. Baue die Elektrizitätsquelle ein.
Beispiel
Die Lampen wurden an eine leere Batterie angeschlossen. Wähle die richtige(n) Aussage(n) aus.

graphik

▇ Bei voller Batterie würde die obere Lampe leuchten.
▇ Bei voller Batterie würde die untere Lampe leuchten.
▇ Die Lampen sind parallel geschalten.
▇ Die Lampen sind in Reihe geschalten.
▇ Der Stromkreis ist nicht geschlossen.

Reihenschaltung
Bauteile wie auf einer Schnur hintereinander aufgereiht sind in Reihe geschaltet.

  • Durch jedes Bauteil fließt die gleiche Stromstärke:
    \(I=I_1=I_2=\ldots\)
  • Bei jedem Bauteil fällt je nach Widerstand unterschiedlich Spannung ab. Addiert man alle Spannungen, erhält man die Gesamtspannung:
    \(U=U_1+U_2+\ldots\)

Parallelschaltung
Bauteile "nebeneinander" im verzweigten Stromkreis sind parallel geschaltet.

  • Bei jedem Bauteil fällt die gleiche Spannung ab:
    \(U=U_1=U_2=\ldots\)
  • Die Stromstärke, die durch ein Bauteil fließt, hängt von dessen Widerstand ab. Addiert man alle Stromstärken, erhält man die Gesamtstromstärke:
    \(I=I_1+I_2+\ldots\)

Beispiel 1
graphik
Vergleiche die Helligkeiten der baugleichen, intakten Glühlampen.
Beispiel 2
graphik
Nenndaten der Lampe: \(4,5~\mathrm{V}\) / \(0,5~\mathrm{A}\)
Batterie: \(6,0~\mathrm{V}\)
Bestimme den Widerstandswert des ohmschen Widerstands so, dass die Nenndaten der Lampe erreicht werden.
Beispiel 3
graphik
Gegeben:
\( \begin{aligned} I_G &= 0,10~\mathrm{A}\\ R_1 &= 1,0~\mathrm{\Omega}\\ R_2 &= 2,0~\mathrm{\Omega} \end{aligned} \)
Berechne alle fehlenden Werte. Runde auf die gültigen Ziffern.
Beispiel 4
graphik
Gegeben:
U
G
=
12
 
V
R
1
=
1,0
 
Ω
    
    
R
2
=
2,0
 
Ω
Berechne alle fehlenden Werte. Runde auf geltende Ziffern.