Wie ist die Paralellschaltung aufgebaut
Die Verbraucher sind nebeneinander geschaltet.
•Es gibt mehrere Stromwege.
•Der Strom kann sich aufteilen
Beispielhafte Anwendung der 1. Kirchhoff’schen Regel?
Wenn I = I₁ + I₂ + I₃, dann ist der Strom, der in den Knoten fließt, gleich der Summe der drei Teilströme, die ihn verlassen
Was passiert mit dem Strom in einer Serienschaltung?
In einer Serienschaltung ist die Stromstärke überall gleich:
Iges = I₁ = I₂ = I₃
Was ist der spezifische Widerstand (ρ), und wie berechnet man damit den elektrischen Widerstand eines Leiters
Der spezifische Widerstand (ρ, Rho) ist eine Materialkonstante und gibt an, welchen Widerstand ein Material bei 1 m Länge und 1 mm² Querschnitt hat – gemessen bei 20 °C.
Er wird in Ω·mm²/m angegeben.
Mit ihm lässt sich der Widerstand eines Leiters berechnen!
R= ρ* l/A
Dabei gilt:
• R = elektrischer Widerstand in Ohm (Ω)
• ρ = spezifischer Widerstand des Materials
• l = Leiterlänge in Metern
• A = Querschnittsfläche in mm2
Was ergibt die Summe aller Ströme an einem Knotenpunkt?
Null → ΣIi=I1+I2+I3…= 0 (mit Vorzeichenregel: zufließend positiv, abfließend negativ
Was ist elektrischer Widerstand
Elektrischer Widerstand bedeutet:
Der Strom wird gebremst, weil die Elektronen beim Fließen durch den Leiter mit den Atomen (Atomrümpfen) des Materials zusammenstoßen.
Dabei verlieren die Elektronen Energie – der Leiter erwärmt sich.
Der Zusammenstoß begrenzt jedoch den Elektronenfluss, wodurch der Leiter einen elektrischen Widerstand aufweist.
✅ Beispiel:
In Geräten wie Herd, Wasserkocher oder Föhn ist dieser Effekt sogar gewollt – sie funktionieren durch Wärme.
📌 Merksatz:
Widerstand = „Gegner“ des Stromflusses
großer Widerstand = verliert mehr kinetische Energie
Beispielhafte Anwendung der 2. Kirchhoff’schen Regel?
U₀ - U₁ - U₂ = 0 → Die Quellspannung U₀ verteilt sich auf zwei Widerstände mit U₁ und U₂
Was passiert mit der Spannung in einer Parallelschaltung?
In einer Parallelschaltung liegt an allen Widerständen die gleiche Spannung an: Uges = U₁ = U₂ = U₃
Welche Kirchhoff-Regel gilt für den Strom in einer Parallelschaltung?
Die Knotenregel: Der Gesamtstrom ist gleich der Summe der Teilströme.
Wie berechnet man den Gesamtwiderstand in einer Parallelschaltung?
Der Kehrwert des Gesamtwiderstand ist die Summe der Kehrwert der Einzelwiderstände
Kehrwertregel:
📌 1 / Rges = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃ + …
•Für zwei Widerstände:
📌 Rges = (R₁ × R₂) / (R₁ + R₂)
•Rges ist immer kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.
4. Ohm’sches Gesetz
•Auch hier gilt für jeden Zweig:
📌 U = R × I
Wie lautet die 2. Kirchhoff’sche Regel (Maschensatz)
In jedem geschlossenen Stromkreis (Masche) ist die Summe aller Spannungen gleich null.
→ ΣUi-ΣI*Rj= 0
Auf welchem physikalischen Gesetz beruht der Maschensatz?
Auf dem Energieerhaltungssatz.
Wie lautet das Ohm’sche Gesetz, und was bedeutet es?
Das Ohm’sche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Spannung (U), Stromstärke (I) und Widerstand (R)
Besagt, dass Widerstand eines Stoffes konstant und von Spannung und Stromstärke unabhängig ist
Strom bei konstanter Stromstärke = Gleichstrom
R=U/ I [Ω]
Widerstand ist Verhältnis aus Spannung zu Stromstärke
Somit kann bei zwei gegebenen Größen immer auch die dritte ermittelt werden.
Dabei ist die Spannung direkt proportional zum Widerstand und der Stromstärke. Die Stromstärke ist indirekt proportional zum Widerstand
Je nachdem, ob eine Serienschaltung oder eine Parallelschaltung betrachtet wird, müssen bei der Anwendung des Ohm´schen Gesetzes noch ein paar Dinge beachtet werden.
Wovon hängt der Widerstand ab
Der Widerstand R hängt nicht vom Strom oder der Spannung ab – sondern vom Leiter selbst:
🔸 Material (z. B. Kupfer, Eisen, Silber)
🔸 Länge des Leiters → je länger, desto mehr Widerstand
🔸 Querschnittsfläche → je dünner, desto mehr Widerstand
🔸 Temperatur → je heißer, desto höher der Widerstand (gilt v. a. für Metalle)
✅ Das bedeutet: Selbst wenn du an einer Batterie drehst (mehr Spannung), ändert das nichts am Material – nur am Stromfluss
Wann gilt das Ohm‘sche gesetz
das Ohm'sche Gesetz gilt nur für lineare Widerstände gilt - das Verhältnis von Spannung zu Stromstärke ist konstant
Was heißt das?
Wenn du eine höhere Spannung (U) anlegst, fließt bei gleichem Widerstand mehr Strom (I).
•Oder: Wenn der Widerstand größer ist, brauchst du mehr Spannung, damit der gleiche Strom fließt.
Wie ist der Gesamtwiderstand einer Parallelschaltung im Vergleich zu den Einzelwiderständen?
Rges ist immer kleiner als der kleinste Einzelwiderstand
Beispiel Parallelschaltung
R₁ = 10 Ω
•R₂ = 20 Ω
•Uges = 10 V
Gesucht: Gesamtwiderstand, Gesamtstrom, Teilströme
🔸 Gesamtwiderstand:
1 / Rges = 1/10 + 1/20 = (2 + 1)/20 = 3/20
→ Rges = 20 / 3 ≈ 6,67 Ω
🔸 Gesamtstrom:
Iges = U / Rges = 10 / 6,67 ≈ 1,5 A
🔸 Teilströme:
I₁ = U / R₁ = 10 / 10 = 1 A
I₂ = 10 / 20 = 0,5 A
→ Kontrolle: 1 A + 0,5 A = 1,5 A
Wie berechnet man den Gesamtwiderstand in einer Serienschaltung?
Rges = R₁ + R₂ + R₃ + …
Wie verhält sich der Strom in einer Parallelschaltung?
Der Gesamtstrom ist die Summe der Teilströme: Iges = I₁ + I₂ + I₃
Beispiel serienschaltung
Gegeben:
•R₁ = 2 Ω
•R₂ = 3 Ω
•R₃ = 5 Ω
•Uges = 10 V
Gesucht= Gesamtwiderstand, Strom, Teilspannungen
🔸 Gesamtwiderstand:
Rges = 2 + 3 + 5 = 10 Ω
🔸 Stromstärke:
Iges = Uges / Rges = 10 V / 10 Ω = 1 A
🔸 Teilspannungen:
U₁ = R₁ × I = 2 × 1 = 2 V
U₂ = 3 × 1 = 3 V
U₃ = 5 × 1 = 5 V
→ Kontrolle: 2 + 3 + 5 = 10 V
Ohm’sches Gesetz
•Gilt für jeden einzelnen Widerstand:
📌 U = R × I
Wie lautet die 1. Kirchhoff’sche Regel (Knotensatz)
Die Summe der zufließenden Ströme an einem Knoten ist gleich der Summe der abfließenden Ströme.
→ I_zufluss = I_abfluss
Die Summe aller Ströme, die auf einen Knoten einfließen, ist gleich groß wie die Summe aller Verzweigungspunkt Ströme, die von diesem Knoten abfließen.Somit ist die Summe aller Ströme in jedem Knotenpunkt null
Wie ist eine Reihenschaltung aufgebaut
Die Verbraucher (z. B. Widerstände) sind hintereinander geschaltet.
•Der Strom muss durch jeden einzelnen Verbraucher nacheinander fließen.
•Es gibt nur einen Stromweg
Wie verhält sich die Spannung in einer Serienschaltung?
Die Spannung teilt sich auf die einzelnen Widerstände auf: Uges = U₁ + U₂ + U3
Was ist der Leitwert, wie berechnet man ihn und welche Einheit hat er
Der Leitwert (G) gibt an, wie gut ein Leiter Strom leitet (zb ein kabel leitet) – er ist der Kehrwert des elektrischen Widerstands
G= 1/R hw G=I/U
Einheit: Siemens (S)
•Formelzeichen: G
Hoher Widerstand = kleiner Leitwert (Strom fließt schwer)
Niedriger Widerstand = großer Leitwert (Strom fließt leicht
Was bedeutet der Maschensatz praktisch?
Die Summe der Quellspannungen ist gleich der Summe der Spannungsabfälle an den Verbrauchern
In jedem geschlossenen Stromkreis ist die Summe aller Spannungen null. Die Summe aller Quellspannungen entspricht der Summe aller Spannungsabfälle an den Widerständen
Wozu dienen die Kirchhoff’schen Regeln?
Zur Berechnung von Strömen, Spannungen und Widerständen in verzweigten elektrischen Stromkreisen. Sie gelten für Gleich- und Wechselstrom
Auf welchem physikalischen Gesetz beruht die 1. Kirchhoff’sche Regel?
Auf dem Satz der Erhaltung der elektrischen Ladung
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