Physik: Reihenschaltung und Parallelschaltung?
Komischerweise erhalte ich zur meiner Frage nur Troll-Antworten.
Kann mir bitte jemand beantworten: Wenn der Schalter OFFEN ist warum die Lampen : L2+L3 heller leuchten als die in der Reihe geschaltet : L1 + L4?
Eigentlich müssten L1+L4 heller leuchten , da sie sich den Strom teilen .
im Internet steht aber das wenn die Parallel geschaltet sind die Spannung überall gleich ist aber in Reihe die sich teilen müssen.
Also zählt Spannung mehr als Strom oder wie ? Ich komme nicht mehr weiter.
ich bin total verwirrt. Bitte hilft mir.
4 Antworten
Deine Grundvoraussetzung stimmt nicht, in dieser Schaltung leuchten E1 und E4 (Lampen bezeichnet man nicht mit L, das aber nur am Rande) heller als E2 und E3.
Was du "im Internet" gelesen hast, war vermutlich folgendes: In einer REINEN Parallelschaltung ist - bei gleicher Gesamtspannung - die Spannung an jedem Verbraucher größer als in einer REINEN Reihenschaltung der gleichen verbraucher. Da würd's stimmen: Die Lämpchen würden in der Parallelschaltung heller leuchten.
Also:
Normale Reihenschaltung: Spannung teilt sich auf im verhältnis zu den Widerständen (Lampen). Hier: Bei zwei gleichen Lampen teilt sich die Spannung im Verhältnis 1:1. Zwei Lampen in der reinen Reihenschaltung haben also jeweils die Hälfte der Spannung. Den Strom kannst Du dann jeweils ausrechnen mit I=U/R. Und die Leistung (DAS ist das, was man sieht) mit P=U*I.
Normale Parallelschaltung: Alle Verbraucher liegen an der VOLLEN Spannung. Damit haben bei zwei Lampen beide die volle Betriebsspannung. Das wäre doppelt so viel wie in der Reihenschaltung. Der der Strom dann ebenfalls doppelt so groß wird (I=U/R), verfierfacht sich die Leistung.
Dieses Beispiel hier:
Hier ist es jetzt nicht mehr GANZ so einfach, weil es eine gemischte Schaltung ist. Trotzdem kann man auch ohne rechnen sagen, dass die Spannung an der Parallelschaltung kleiner ist als die an den beiden anderen.
Wieso? Der Gesamtwiderstand der Parallelschaltung ist halb so groß wie die anderen beiden Widerstände (wenn alle Lampen gleich sind). Und dieser Gesamtwiderstand ist dann wieder in Reihe zu den anderen beiden geschaltet. Also teilt sich die Spannung an E1, E23, E4 wieder anteilig zu den Widerständen. Damit ist der Anteil von E23 geringer als die beiden anderen --> Spannung geringer --> Strom geringer --> Leistung geringer.
Ich kann dir jetzt schlecht hier in ein paar Sätzen beibringen, was ich in der Schule mit den Jungs in mindestens 4 Doppelstunden mache...
GANZ kurze Version: Was Du im Internet gefunden hast, gilt nur für reine Reihenschaltungen und reine Parallelschaltungen. Dein Beispiel ist aber eine gemischte Schaltung, da gelten die Gesetze der Reihen- und Parallelschaltung zwar auch, aber man muss sie kombinieren
Gut wenn ich die kombinieren muss warum gilt dann das eine Gesetz und das andere nicht ? Macht keinen Sinn. Bei einer Reihenschaltung teilt sich der Strom NICHT daher leuchten die heller aber in der Parallschaltung teilt sich Spannung NICHT dadurch können sie auch heller leuchten. Woher soll ich nun wissen welches Gesetz gilt und welches verboten ist bzw. nicht angewendet wird Bei einer mischschaltung
Es gilt immer beides. Die Parallelschaltung liegt IN REIHE zu den anderen Lampen. Also teilt sich in der Reihenschaltung die Spannung auf E1, E4 und die Parallelschaltung aus E2,3. Dabei erhält E2,3 die geringere Spannung. Warum, hab ich oben erklärt.
In der Parallelschaltung hast Du dann diese geringe Spannung. Die liegt aber an beiden Lampen an (ist ja parallel). Geringe Spannung --> Geringer Strom --> Geringe Leistung --> Dunkel.
Dass sich der Gesamtstrom im parallelen Teil aufteilt, stimmt zwar, aber das musst Du hier nicht mal beachten, um die Frage zu beantworten.
WENN du es unbedingt über den geteilten Strom machen willst, wird's aber tatsächich noch ein bisschen einfacher:
Du hast einen Gesamtstrom, den Du mit Gesamtspannung und Gesamtwiderstand ausrechnen kannst. Im parallelen Teil (E3, E4) teilt sich der Gesamtstrom auf. Halber Strom --> Viertel Leistung
Was ich nicht verstehe ist warum ich bei der Parallschaltung eine geringere Spannung habe, sie musste überall gleich groß sein.. deswegen auch > gleiche Spannung> . Die teilen sich die Spannung doch gar nicht.
es kann nicht sein dass die dunkler leuchten wenn sie angeblich die gleiche Spannung haben.
Ok, dann versuch mal folgendes:
Nimm Widerstände statt Lampen. Jeder Widerstand hat 10 OHM. Als Gesamtspannung nimmst Du 25V (das gibt schön einfache Werte später).
Dann rechnest Du Dir erst den Ersatzwiderstand für die Parallelschaltung aus.
Danach berechnest Du die einzelnen Spannungen in der Reihenschaltung aus E1, Ersatzwiderstand E2,3 und E4
Nein, denn Du hast einen geringeren Anteil an der Gesamtspannung als bei den beiden anderen Widerständen. Die Gesamtspannung teilt sich in der Reihenschaltung ANTEILIG an den Widerständen auf. Deine Parallelschaltung hat einen kleineren Widerstand als die beiden anderen, also bekommt sie einen kleineren Anteil. Damit wird auch der Strom in jedem Widerstand kleiner.
Und ganz ohne Rechnen:
Der Strom in der Parallelschaltung kann ja gar nicht größer sein als in den beiden anderen Widerständen. Du hast nur den Gesamtstrom zur Verfügung. Der teilt sich in der Parallelschaltung auf.
Was Du hier ständig zitierst, gilt immer nur für reine Reihen- und Parallelschaltungen, bei denen man eine feste Gesamtspannung anlegt. Wie jetzt schon mehrfach erklärt, ist hier die Spannung an der Parallelschaltung aber kleiner als an den beiden anderen Lampen.
Sorry, ich muss jetzt ins Bett und geb's auch langsam auf. Such mal gezielt per google nach "gemischten Schaltungen". Schau mal im Elektronik-Kompendium, der schreibt meist ganz anschaulich.
Unter der Annahme, dass alle vier Lampen identisch sind:
L2 und L3 leuchten schwächer als L1 und L4.
Erklärung:
Angenommen die Lampen haben eine Nennspannung von 6V und eine angegebene Leistung von 36W. Daraus lässt sich der Widerstand berechnen:
Wenn die Spannungsquelle nun 18V liefert, dann stellt sich ein Strom entsprechend des Gesamtwiderstandes ein:
Durch L2 und L3 fließt dann jeweils nur die Hälfte, weil sie parallel geschaltet sind. Die umgesetzte Leistung einer Lampe ergibt sich aus P=I²/R. Für die Lampen L1 und L2 sind das ungefähr 52W und für L2 und L3 nur 13W. Das ist nur 1/4, weil der Zusammenhang über I² ist.
Unabhängig von den genauen Werten, wird es bei gleichen Lampen immer so sein, dass L2 und L3 nur 1/4 der Leistung von L1 oder L4 umsetzen.
Alle Lampen gleich?
Dann leuchten L2 und L3 schwächer, da sie nur vom halben Strom durchflossen werden.
Warum steht im Netz aber das die Parallelschaltung also L2+L3 heller leuchten weil die Spannung gleich ist und bei der in Reihe die sich aufteilen
Wenn du beispielsweise eine Spannungsquelle mit 12V hast und die zwei Lampen haben eine Nennspannung von 12V, dann ist das der Fall. Eine Verallgemeinerung gilt nicht!
Bei einer Reihenschaltung fällt eine Spannung von 12V über beide ab und sie können die maximale Leistung liefern. Schaltest du hingegen beide in Reihe, dann fällt über jede nur 6V ab und die Leistung wird um Faktor 4 kleiner.
Ein bisschen verallgemeinern wirst du doch noch wohl können, oder?
Wenn ich schreibe bspw. 12V Quelle und 12V Lampen, dann lässt sich da verallgemeinern zu: Quelle und Lampen haben die gleiche Spannung.
Aber meiner Ansicht nach versteht man solche Dinge an Hand von Beispielen am besten...
Schaltest du hingegen beide in Reihe, dann fällt über jede nur 6V ab und die Leistung wird um Faktor 4 kleiner.
Gelesen?
Bei einer Reihenschaltung fällt eine Spannung von 12V über beide ab und sie können die maximale Leistung liefern. Schaltest du hingegen beide in Reihe, dann fällt über jede nur 6V ab und die Leistung wird um Faktor 4 kleiner.
Hast du dir das überhaupt durchgelesen?
Nein, weil die Ausgangsbedingung eine andere ist.
Du hast eben nicht nur eine Parallelschaltung, sondern eine Reihen- und Parallelschaltung.
Ich habe das in meiner Antwort ausführlich dargelegt. Hier nochmal die Kurzfassung:
Die Lampen ergeben einen Gesamtwiderstand von 2,5 mal den einer Lampe. Dadurch stellt sich ein bestimmter Strom ein. Der gesamte Strom fließt durch L1 und L4. Aber durch die Parallelschaltung von L2 und L3, fließt jeweils durch L2 nur der halbe Gesamtstrom und durch L3 auch.
Da durch L2 und L3 nur der halbe Strom fließt, wird nur 1/4 der Leistung umgesetzt. Je geringer der Leistungsumsatz, desto dunkler leuchten die Lampen.
Strom sind die Ampere und Spannung sind die Volt. Wenn man viel Spannung hat braucht man wenig Ampere für eine bestimmte Energiemenge. Bei weniger Spannung braucht man umso mehr Ampere, damit man die gleiche Energiemenge bekommt, ich vermute, dass wenn die sich die Spannung teilen, die Ampere immer noch gleich sind und deshalb weniger Energie vorhanden ist. Odere berechne es einfach in Watt.
Warum würden die da heller leuchten als hier in dem Beispiel obwohl es hier auch eine Parallelschaltung vorhanden ist? Ist es dass die sich die Spannung teilen oder wie