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Physik

Schaltkreiskomponenten und Widerstand

äquivalente Widerstand

Physik1.256Aktualisiert 9. Okt. 20262 Seiten

Reihen- und Parallelschaltungen einfach erklärt: Knoten- und Maschenregel

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Sandra@sandra_gfup
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Stromkreise können auf zwei verschiedene Arten aufgebaut werden: in Reihe oder parallel geschaltet. Diese beiden Schaltungsarten verhalten sich völlig unterschiedlich, was Spannung, Stromstärke und Widerstand angeht.
Reihen und Parallelschaltung, Knotenregel, Maschenregel – Seite 1

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Reihen- und Parallelschaltung Grundlagen

Stell dir vor, du baust einen Stromkreis mit mehreren Komponenten - je nachdem wie du sie verbindest, funktioniert alles ganz anders! Bei der Reihenschaltung sind alle Bauteile wie Widerstände hintereinander in einer Kette verbunden.

Das Wichtigste bei Reihenschaltungen: Die Stromstärke bleibt überall gleich I1=I2=IgesI₁ = I₂ = I_ges. Der Strom fließt ja durch alle Bauteile nacheinander durch, also kann er nirgends "verschwinden".

Die Maschenregel erklärt, was mit der Spannung passiert: Sie wird aufgeteilt! Jeder Widerstand bekommt seinen Teil ab, und zusammen ergeben alle Teilspannungen die Gesamtspannung: U_ges = U₁ + U₂. Für den Gesamtwiderstand addierst du einfach alle Einzelwiderstände: R_ges = R₁ + R₂.

Merktipp: Bei Reihenschaltung teilt sich die Spannung auf, aber der Strom bleibt gleich - wie bei einer Perlenkette, durch die Wasser fließt.

Reihen und Parallelschaltung, Knotenregel, Maschenregel – Seite 2

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Parallelschaltung und Knotenregel

Bei der Parallelschaltung sind die Widerstände nebeneinander geschaltet - wie zwei Straßen, die zum gleichen Ziel führen. Hier ist alles andersherum als bei der Reihenschaltung!

Die Spannung ist überall gleich U1=U2=UgesU₁ = U₂ = U_ges, aber die Stromstärke teilt sich auf. Das erklärt die Knotenregel: An jedem Verzweigungspunkt teilt sich der Strom auf die verschiedenen Äste auf: I_ges = I₁ + I₂.

Der Gesamtwiderstand wird mit einer speziellen Formel berechnet: 1/R_ges = 1/R₁ + 1/R₂. Das bedeutet, der Gesamtwiderstand ist immer kleiner als der kleinste Einzelwiderstand! Bei zwei 60Ω und 33Ω Widerständen parallel ergibt sich etwa 21,3Ω.

Praxistipp: Parallelschaltungen findest du in jeder Steckdose zuhause - jedes Gerät bekommt die gleiche Spannung, aber unterschiedlich viel Strom je nach Bedarf.

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