Ist es bei einer Reihenschaltung ein Nachteil, dass die Widerstände alle unterschiedliche Spannungen haben?
Die Stromstärke ist zwar gleich aber spielt die Spannung keine Rolle?
8 Antworten
Wenn "unterschiedlich hohe" Spannungen einen "Nachteil" darstellen, dann stellen wohl auch unterschiedlich hohe Möbel einen "Nachteil" dar, unterschiedlich hohe Autos, Häuser, Pferde, Hüte, Treppen, Preise, Temperaturen, Tische und unterschiedlich hohe Reitkamele.
Ansonsten kauft man im Alltag Transformatoren, um unterschiedlich hohe Spannungen bereit zu stellen.
Das ist kein Nachteil, sondern einfach eine Eigenschaft.
Man verwendet häufig Spannungsteiler. Das sind Reihenschaltungen, die so angeschlossen werden, dass gezielt eine bestimmte Spannungsverteilung erzeugt und genutzt wird.
Das ist eigentlich so ziemlich der einzige Grund, überhaupt eine Reihenschaltung aus ohmschen Widerständen aufzubauen (mal abgesehen davon, dass man sich einen Widerstand zusammenstückeln muss, weil man den passenden gerade nicht da hat).
Wenn sich diese Eigenschaft also als echter Nachteil herausstellt, dann ist eine Parallelschaltung die bessere Wahl ;-)
Einen Nachteil innerhalb dieser Eigenschaft gibt es dennoch, wenn du einen Spannungsteiler hast: Die Last, die am Ausgang hängt, beeinflusst einen der beiden Widerstände, so dass die Höhe der Ausgangsspannung lastabhängig ist. Wenn das wiederrum stört, ist ein Spannungsregler die bessere Wahl.
PS: Eine Reihenschaltung kann übrigens auch gleiche Teilspannungen haben: Nämlich dann, wenn alle Widerstände gleich groß sind :-D.
Wenn man zb einen Schaltkreis mit 20 Volt Spannung an den Polen der Batterie hat und vier Widerstände mit je 5 Ohm dann liegt am ersten Widerstand eine Spannung von 20 Volt an,
Das ist leider grundlegend falsch.
Du solltest dir mal anschauen, wie das mit Reihenschaltungen genau funktioniert.
1)An einer Reihenschaltung von 4 Widerständen liegt insgesamt immer die volle Batteriespannung (20 V).
2)Diese 20 V teilen sich dann jeweils auf die 4 Widerstände auf, da alle vier Widerstände gleich groß sind, teilt sich die Spannung auch auf alle Widerstände gleich auf (d.h. an allen vier Widerständen liegt die gleiche Spannung)
3)Das gilt nur, wenn alle Widerstände gleich groß sind. Andernfalls muss man den sog. Spannungsteiler nutzen.
4*5 Ohm = 20 Ohm
I=U/R -> 20V/20Ohm = 1 A.
Somit liegt an jedem Widerstand jeweils 5 V.
Da durch alle Widerstände, in einer Reihenschaltung der gleiche Strom fließt (1 A) kann man widerum mit U=I*R die anliegende Spannung ausrechen:
U = 1 A * 5 Ohm = 5 V
Bei einer Reihenschaltung fließt durch alle Widerstände der gleiche Strom, gemessen in Ampera. Die Spannung in VBolt ist aber unterschiedlich. Da die Leistung, gemessen in Watt, aber einb Produkt aus Spannung und Strom ist kann es sein dass manche Widerstände überlastet werden.
zB 20V und 0,05A aufgeteilt auf 4 gleich große Widerstände von 100 Ohm, gesamt 400Ohm, wäre pro Widerstand 5V*0,1A= 0,25W
Hättest 3 mal 10Ohm und einmal 370Ohm wäre die Spannung 3 mal 0,5V und einmal 18,5V. Ergibt 3 mal 0,025W und einmal 0,925W Für 1/4W Widerstände wäre es für einen zuviel, die anderen 3 bleiben kühl.-
Es liegt in der Natur von Widerständen (und ist kein Nachteil), Spannung abzubauen, umso mehr, je grösser der Widerstandswert in Ohm ist. Beispiel: Vier Widerständen in Reihe zu je 10 Ohm bei einer Gesamtspannung von 20 V. Hier sorgt jeder Widerstand für einen Spannungsabfall von 5 V, insgesamt also von 20 V. Wir messen je nach Abgriffpunkt 5, 10, 15 oder 20 V. Die Stromstärke wäre in diesem Fall (20 V, 40 Ohm) 0.5 A.