Reihenschaltung
Einleitung
Hat man 2 Widerstände kommt die Frage auf wie man diese Zusammenschalten kann.
Grundsätzlich gibt es dabei 2 Möglichkeiten.
In Reihe oder Parallel.
Einfache Erklärung des Aufbaus
Doch nochmal zurück zum Anfang.
Jeder Widerstand hat 2 Anschlüsse. Nennen wir sie hier Anschluss 1 und Anschluss 2.
Nun kann man entweder:
Anschluss 1 mit Anschluss 1 verbinden und Anschluss 2 mit Anschluss 2.
oder
Anschluss 1 mit Anschluss 2 verbinden und Anschluss 2 mit Anschluss 1.
In diesem Artikel geht es nun speziell um die Reihenschaltung, also um den ersten Fall.
Ohmsches Gesetz
An jedem Bauteil gibt es grundsätzlich 3 Werte:
– Strom
– Spannung
– Widerstandswert
Das Vorgehen um eine Schaltung zu berechnen besteht darin, diese Werte Schritt für Schritt zu berechnen.
Dabei gilt: Je mehr Werte man von der Schaltung hat, desto einfacher wird es.
Im Folgenden wird erklärt wie man zu diesen Werten kommt bzw. wie sich diese Werte in einer Reihenschaltung verhalten.
Spannung
Um die Übersichtlichkeit zu wahren und das Vorgehen so zu vereinfachen, empfiehlt es sich alle Bauteile zunächst mit Spannungspfeilen zu versehen.
Spannung ermitteln
Wie bereits erklärt besitzt jedes Bauteil 3 Werte. Strom, Spannung und Widerstandswert.
Sind 2 dieser Werte gegeben, lässt sich der dritte über das Ohmsche Gesetzt errechnen.
Mehrere Spannungen
Die Spannungen welche über Bauteilen welche in Reihe geschaltet werden abfallen wird addiert und ergibt so die gesamte Spannung über diesen Bauteilen.
Im unten stehenden Beispiel ist dies näher an einer Beispiels-Aufgabe gezeigt.
Strom
In einer Reihenschaltung ist der Strom stehts der selbe.
Der Strom durch Widerstand 1 ist also gleich groß wie der Strom durch den Widerstand 2.
[img]
Schritt für Schritt Anleitung
Um Perfekt für eine mögliche Aufgabe mit Reihenschaltung gerüstet zu sein, hilft die im Folgenden gezeigte Schritt für Schritt Anleitung. Diese gilt es stur nacheinander abzuarbeiten.
Schritt 2
An jedem Bauteil wird genau ermittelt welcher Strom, welche Spannung und welcher Widerstandswert bekannt ist.
Hierzu empfielt es sich Spannungspfeile und Strompfeile, zwecks der Übersichtlichkeit, einzuzeichnen.
Schritt 3: Strom
Wie oben erklärt ist der Strom zwei in Reihe geschalteten Widerständen der selbe. Ist also der Strom-Wert eines Widerstandes gegeben, lässt sich dieser auf den in Reihe geschalteten übertragen.
[img]
Schritt 4: Ohmsches Gesetz
Falls an einem Bauteil 2 Werte bekannt sind (z.B. Strom und Widerstand) kann über das Ohmsche Gesetz der fehlende Wert (zB Spannung) ermittelt werden.
Schritt 6:
Schritt 5
Die Spannungsquelle stellt in den meisten Fällen die Gesamtspannung der Schaltung dar. Dem ist hier auch so.
Bei der Reihenschaltung addieren sich die Spannungen der einzelnen Bauteile zur gesamt Spannung zusammen.
Im 5. Schritt wird deshalb zunächst geschaut ob die
Schritt 6
Falls im 5. Schritt es nicht zum Erfolgreichen bestimmen aller Spannungen gekommen ist, ist nun im 6. Schritt das Ziel weitere Spannungen über Bauteilen zu ermitteln.
Beispiel
In diesem Beispiel ist eine Schaltung gegeben welche unten zu sehen ist.
[img]