Gesetze für Widerstände in Reihen- und Parallelschaltungen

Dieser letzte Abschnitt behandelt die Gesetzmäßigkeiten für Widerstände in Reihen- und Parallelschaltungen.

Für Reihenschaltungen gilt:

• Der Gesamtwiderstand ist die Summe der Einzelwiderstände: Rg = R₁ + R₂
• Die Gesamtspannung ist die Summe der Teilspannungen: Ug = U₁ + U₂
• Die Stromstärke ist überall gleich: Ig = I₁ = I₂

Für Parallelschaltungen gilt:

• Der Kehrwert des Gesamtwiderstands ist die Summe der Kehrwerte der Einzelwiderstände: 1/Rg = 1/R₁ + 1/R₂
• Die Spannung ist überall gleich: Ug = U₁ = U₂
• Die Gesamtstromstärke ist die Summe der Teilstromstärken: Ig = I₁ + I₂

Highlight: Diese Gesetze sind fundamental für die Berechnung komplexer elektrischer Schaltungen und finden in der Elektrotechnik vielfältige Anwendung.

Modell des Stromkreises und Schaltzeichen

Dieser Abschnitt stellt ein Modell des elektrischen Stromkreises vor und vergleicht es mit einem Wasserstromkreis. Wichtige Komponenten wie Spannungsquelle, Verbraucher und Leitungen werden erklärt.

Example: Die Spannungsquelle in einem elektrischen Stromkreis entspricht der Pumpe in einem Wasserstromkreis.

Es wird erläutert, warum Elektronen zum Minuspol fließen: Durch Abstoßung am Minuspol und Anziehung am Pluspol entsteht ein kontinuierlicher Elektronenfluss.

Highlight: Der kontinuierliche Elektronenfluss ist die Grundlage für den elektrischen Strom.

Anschließend werden wichtige Schaltzeichen Elektrotechnik vorgestellt, darunter Symbole für elektrische Quellen, Glühlampen, Elektromotoren, Widerstände, Sicherungen und verschiedene Schaltertypen. Diese Symbole sind essentiell für das Verständnis und die Erstellung von Schaltplänen.

Vocabulary: Schaltzeichen Elektrotechnik - Standardisierte Symbole zur Darstellung elektrischer Bauteile in Schaltplänen.

Zusammenhang zwischen Stromstärke und Spannung

Dieser Abschnitt beschreibt ein Schülerexperiment zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Stromstärke und Spannung an einem Widerstand und einer Glühbirne.

Example: Der Schaltplan zeigt, wie Amperemeter und Voltmeter korrekt in den Stromkreis eingebaut werden.

Die Messergebnisse werden in Tabellen und einem Diagramm dargestellt. Mögliche Fehlerquellen wie ungenaues Ablesen oder Wackelkontakte werden diskutiert.

Highlight: Die Auswertung zeigt, dass die elektrische Stromstärke proportional zur elektrischen Spannung ist, solange die Temperatur konstant bleibt.

Stromstärke und Spannung in verschiedenen Schaltungen

Dieser Abschnitt behandelt das Verhalten von Stromstärke und Spannung in unverzweigten (Reihenschaltung) und verzweigten (Parallelschaltung) Stromkreisen.

In unverzweigten Stromkreisen:

• Die Stromstärke ist überall gleich.
• Die Gesamtspannung ist die Summe der Teilspannungen.

Example: In einer Reihenschaltung mit zwei Lampen gilt: Ug = U₁ + U₂

In verzweigten Stromkreisen:

• Die Gesamtstromstärke ist die Summe der Teilstromstärken.
• Die Spannung ist überall gleich.

Highlight: Das Verständnis dieser Gesetzmäßigkeiten ist grundlegend für die Analyse und Konstruktion elektrischer Schaltungen.