Stromstärke und seine Proportionalität?
Stellen wir uns eine Reihenschaltung vor, bei dem hintereinander mehrere geschaltete Widerstände sind. Wir wissen, dass hier die Stromstärke an jedem Widerstand gleich groß ( IGes = I1 = I2 = I3 etc.). Die Spannung hingegen ergibt sich aus der Addition der der einzelnen Widerstände (UGes = U1 + U2 + U3 etc.), sodass sich an den einzelnen Widerständen wohl verschiedene Spannungen ergeben.
Wir wissen darüber hinaus, dass die Stromstärke und die Spannung zueinander proportional sind, d.h. je höher die Spannung, desto höher die Stromstärke.
Wie kann es bei dieser Proportionalität sein, dass bei verschiedenen Spannungen an den Widerständen eine konstant hohe Stromstärke herrscht. Wieso ergibt sich bei den unterschiedlichen Spannungen nicht auch unterschiedliche Stromstärken?
6 Antworten
Wir wissen darüber hinaus, dass die Stromstärke und die Spannung zueinander proportional sind, d.h. je höher die Spannung, desto höher die Stromstärke.
Es gilt für den Spannungsabfall an einem Widerstand diese Form des Ohmschen Gesetzes.
Hier hinein interpretierst Du die Aussage, dass Spannung und Strom proportional zueinander sind. Das ist auch richtig, aber nur nur die halbe Wahrheit. Bei einer Reihenschaltung sind wir mit der Interpretation
"Die Spannung ist proportional zum Widerstand"
besser beraten, weil in diesem Fall der Strom als Konstante zu betrachten ist.
Weil die Widerstandswerte unterschiedlich sind, sind auch die Spannungswerte unterschiedlich (eben proportional zum Widerstandswert).
Da Stromstärke I nach Ohmschem Gesetz = U/R ist, ist sie eben überall gleich (weil z.B. 2U dort herrscht, wo 2R gilt; der Quotient I = U/R ist also immer gleich
In einem geschlossenen Stromkreis (alles in Serie geschaltet) ist die Stromstärke überall gleich, es können nicht an einem Ort mehr Ladungsträger fließen und an einem anderen Ort weniger. Die gesamte Spannung wird über den Gesamtwiderstand (alle Einzelwiderstände zusammen) abgebaut. Die einzelnen Widerstände bauen jedoch je nach ihrem Widerstandswert unterschiedlich Spannung ab (unterschiedliche Teilspannungen).
Die Stromstärke ist gleich Gesamtspannung durch Gesamtwiderstand.
So wie in einem unverzweigten Wasserrohr an jeder Stelle die gleiche Wassermenge pro Zeit durchfließt oder auf einer unverzweigten Verkehrsstraße an jeder Stelle die gleiche Anzahl an Fahrzeugen pro Zeit passiert, passiert in einem unverzweigten elektrischen Leiter auch an jeder Stelle die gleiche Ladungsmenge pro Zeit. Da kann es also keine unterschiedlichen Stromstärken geben.
1. ist die Stromstärke ja ein Maß für die fließenden Ladungen pro Sekunde. Wie sollte es sein, dass an einer stelle mehr oder weniger Ladungen fließen sollten? Dafür müsste es eine zusätzliche Quelle oder Senke geben.
2. Ist U=R×I. Wenn der Strom gleich ist und der Spannungsabfall unterschiedlich ist, liegt das an unterschiedlichen Widerständen.