Paralellschaltung mehrere Verbraucher?
Nehmen wir an ich habe 3 Glühlampen wo von die ersten zwei jeweils 2A benötigen und die dritte 4A. Was passiert jetzt wenn ich nur einen Strom von 6A anschließe ? Leuchtet jetzt die Glühlampe mit 4A nur halb so stark ?
7 Antworten
Es kommt auf deine Spannungsquelle an, wie viel Leistung diese zur Verfügung stellt.
Grundsätzlich hat jede Spannungsquelle einen Innenwiderstand der in Reihe zum Verbraucher anliegt. Werden mehrere Verbraucher parallel angeschlossen, sinkt deren gesammtwiderstand mit jedem weiteren parallel angeklemmten Verbraucher.
In einer reihenschaltung verhält sich die Spannung wie die Widerstände. U1/U2=R1/R2
Der größte teilwiderstand bekommt demnach die Größte Teilspannung. Da der widerstand in der Parallelschaltung sinkt wird nun mehr Spannung am Innenwiderstand der Spannungsquelle abfallen und die Spannung am Verbraucher knickt langsam aber sicher ein.
Nach dem ohmschen Gesetz I=U/R wird der der Strom durch jeden einzelnen Verbraucher kleiner als der bei angegebener Betriebsspannung angegeben ist. Deine Lämpchen leuchten also weniger hell als sie es sonst getan hätten.
Wenn die Stromquelle nur 6 A liefern kann, wird die Spannung so weit zusammenfallen, dass bei dem gegebenen Widerstand aller Glühlampen eben nur diese 6 A fliessen, d.h. alle Glühlampen leuchten weniger hell, da durch die geringere Spannung jede Glühlampe entsprechend weniger Strom erhält.
Lass uns rechnen. Wir betreiben die Lampen offensichtlich parallel sonst würden durch diese ja der gleiche Strom fließen. Wenn deine Spannungsquelle nur 6A liefert, heißt es, dass es mit der Leistung nicht hinterher kommt.
Die Folge ist ein Zusammenbruch der Spannung an den Lampen und damit würde sich der Strom verringern. Stellen wir uns das ganze mal vor wie ein zusätzlich eingebauter Widerstand. Als Spannungsversorgung nehmen wir die Spannung 12V an. Daraus ergeben sich folgende Widerstände:
R1=R2=U/I=12V/2A=6ohm.
R3=U/I=12V/4A=3ohm.
In dem Fall haben wir für die Leistung P=U*I=12V*4A=48Watt an der Lampe 3.
Insgesamt haben wir 8A*12V=96Watt
wenn aber nur 6A fließen ist es so, als hätten wir an dieser Parallelschaltung ein Widerstand in Reihe geschaltet, der einen Strom von mehr als 6A nicht zulässt.
R=U/I=12V/6A=2ohm.
Die gesamte Schaltung hat also einen Widerstand von 2 ohm. Nun berechnen wir den Gesamtwiderstand der Lampen.
G=2*1/R1+1/R3 = 2*1/6ohm+1/3ohm=2/3s
R=1/G=1/2/3s=1*3/2=3/2ohm=1,5ohm
R1=R-R2=2ohm-1,5ohm=0,5ohm.
Das heißt die Spannungsquelle muss einen Innenwiderstand von 0,5ohm haben der in Reihe zu unserer Schaltung liegt.
Nun können wir ganz einfach die Spannung an R1 berechnen:
U1=R1*I=0,5ohm*6A=3V
an der Parallelschaltung haben wir dann entsprechend:
U2=U-U1=12V-3V=9V
Der Strom durch R3 muss dann demnach
I3=U/R3=9V/3ohm=3A
P=U*I=9V*3A=27W
Nun bringen wir P bei 6A und P bei 8A ins Verhältnis und wir sehen, um wie viel die Leistung gesunken ist.
P2/P1=27W/48W=0,563=56,3%
Wir sehen, die aufgenommene Leistung an der Lampe 3 halbiert sich mehr oder weniger tatsächlich.
Hier sind wir aber von einer einfachen Linearen Widerstandskennlinie ausgegangen. Heist der Widerstand der Lampe ist immer konstant geblieben.
Wenn ich dich richtig verstanden habe, die Stromquelle kann nur 6A leisten? oder meinst du deine Absicherung mit 6A?
Bei ersteren wir die Spannung einbrechen und jede Glühlampe wird weniger Strom ziehen. Sie werden dann alle nicht mehr normal hell leuchten und die Spannungsquelle könnte durchbrennen, kommt auf den Innenwiderstand der Quelle an.
Bei einer Absicherung 6A würde die Sicherung auslösen. Aus die Maus.
Zunächst benötigen Stromverbraucher keine Ampere. Wenn das Gerät mit seiner Nennspannung versorgt wird, d.h. mit der bauseitig geplanten Betriebsspannung, dann fließt durch das Gerät ein Strom von der Nennstromstärke, d.h. der bauseitig geplanten Stromstärke. Die Stromstärke ergibt sich rechnerisch aus dem Ohm'schen Gesetz: Stromstärke I = Spannung durch Widerstand. Den angemessenen Widerstand haben die Konstrukteure berechnet.
"..... einen Strom von 6A anschließen" ergibt keinen Sinn. Die Stromquelle hat eine Spannung, aber keine ureigene Stromstärke. Die Stromstärke berechnet man wie oben beschrieben.
Deine Fragestellung ergibt nur bei der Reihenschaltung halbwegs einen Sinn. Bei der Reihenschaltung leuchtet der Glühfaden mit dem größten Widerstand am Hellsten.
Das Wort "Stromverbraucher" ist nicht wörtlich zu verstehen. Strom lässt sich nicht "verbrauchen". Wir verstehen unter "Stromverbraucher" alle Geräte, mit denen elektrische Energie entwertet wird.
Deine Wortschöpfung "Spannungsverbraucher" ist in der deutschen Sprache nicht auffindbar. Darunter können wir uns so wenig vorstellen wie z.B. unter "Kraftverbraucher", "Kreisverbraucher" oder "Wärmeverbraucher".
Bei der Reihenschaltung teilt sich die gesamte Spannung in Teilspannungen auf gemäß den Kehrwerten der jeweiligen Widerstände.
Wir reden aber nicht von einem stromvebraucher sondern einen spannungsverbraucher.