Physik Reihenschaltung unterschiedliche Stromstärke?
Hallo,
Ich bräuchte bitte Hilfe bei einer Aufgabe.
Zwei Glühlämpchen mit den Datem (2,5V/0,1A) und (4,0V/0,3A) sind in Reihe an eine Elektrizitätsquelle angeschlossen. Ist es möglich, durch Wahl einer geeigneten Spannung beide Lämpchen mit normaler Helligkeit zu betreiben? Bergründen sie Ihre Antwort.
Ich danke schonmal im voraus.
LG.
2 Antworten
Mit einer einfachen Reihenschaltung wird das nicht klappen, da niemals Spannung UND Stromstärke an beiden Lampen zusammen passen würden.
Man müsste einen zusätzlichen Widerstand in einer kombinierten Parallelschaltung einbauen um dies zu erreichen.
Tatsächlich habe ich beide Varianten schon durchgerechnet, mag es Dir aber nicht zu leicht machen. Am Ende bin ich sogar etwas überrascht, dass relativ leichte Überlegungen quasi automatisch zu richtigen Ergebnissen führen, weil ich so eine Aufgabe noch nie durchgerechnet habe.
In einer Reihenschaltung müsste man zur 2,5 V Lampe einen Widerstand parallel schalten, durch den dann 0,2 A fließen (bei Uges=6,5 V)
ODER man schaltet die Lampen parallel und einen Widerstand zur 2,5 V Lampe in Reihe, der die überschüssige Spannung aufnimmt (bei Uges=4,0 V).
Aber der Stromkreis darf nicht verändert werden.
Dann geht's nicht...sagte ich eigentlich...nur bei einer Veränderung, bzw. zusätzlichem Widerstand.
Bei in Reihe geschalteten Widerständen teilt sich der Spannungsabfall über 25 bzw. 13,4 Ohm auf. Eine Gesamtspannung von 6,5 V dann auf 2.5 bzw. 4 V.
Die Spannungsquelle sollte also 6,5 V betragen.
Aber leuchten nun die beiden Lämpchen in normaler Helligkeit?
Allerdings passen dann die Stromstärken nicht zusammen. Dann fließt zu wenig Strom für die 4,0 V Lampe, die dann nicht hell genug leuchtet, und zu viel für die 2,5 V Lampe, die dann durchbrennt.
Diese Überlegung hatte ich auch. Nur ist es ja so, dass am größten Widerstand auch die meiste Spannung abfällt. Das heißt an der kleinen Glühlampe fällt eine höhere Spannung ab als an der kleinen. Das heißt die kleine Birne wird mit Überspannung betrieben, während die große Birne nur glimmt.
Nein so geht das nicht, weil der Strom in der Reihenschaltung durch jeden Widerstand gleich ist.
Könnten Sie bitte noch Berechnungen dazugeben?