Warum steigt die Spannung wenn man den Widerstand erhöht?
8 Antworten
Die Frage ergibt so allgemein gar keinen Sinn!
An welcher Anlage oder Vorrichtung soll sich unter welchen Bedingungen welche Spannung zwischen welchen Kontakten erhöhen, wenn man welchen Widerstand an welchen Anschlüssen erhöht?
Gegenfrage: Warum wird es heller, wenn man den Sessel nach rechts schiebt?
Tut sie das? Also wenn ich an eine Autobatterie (12V) zwei unterschiedliche Widerstände anschließe, bleibt die Spannung gleich...
Oder auch Steckdose: Wenn ich statt einen Heizlüfter (sehr kleiner Widerstand, da großer Stromverbrauch) ein Handyladegerät (großer Widerstand, da kleiner Stromverbrauch) anschließe, erhöht sich meine Spannung auch nicht merklich.
Ja, es gibt so etwas, wie den Innenwiderstand einer Spannungsquelle, wodurch du immer eine Reihenschaltung hast, aber ich vermute, darauf möchtest du nicht hinaus.
Was ich eigentlich sagen möchte: Formeln allein reichen nicht zum Verständnis aus.
Es gibt einfach verschiedene Szenarien, die verschiedene Interpretationen benötigen.
Das stimmt nicht generell, sondern nur in einer Reihenschaltung für einen Einzelwiderstand. Oder wenn der Widerstand an einer Stromquelle angeschlossen ist. Stromquelle bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Stromstärke "eingeprägt" ,also konstant gehalten wird.
Generell gilt die Formel für den Spannungsabfall:
Spannung = Strom x Widerstand
was wiederum nur eine andere Darstellung des ohmschen Gesetzes ist.
Hier sind zwei Rechenfehler enthalten.
Richtig ist, dass die Parallelschaltung aus zwei 40ohm Widerständen einen Gesamtwiderstand von 20ohm ergibt. Aber dann musst Du diese 20ohm auch in der Spannungsabfallformel richtig einsetzen
U=R*I = 60*20
U = 1200V
Jetzt erhöhst Du den Widerstand auf 70ohm.
Der Gesamtwiderstand der Parallelschaltung wurde aber falsch berechnet.
Rges= 70*70/(70+70) = 35
Es sind nur 35ohm
U = R*I = 35*60
U = 2100V
Du siehst, dass die Spannung grösser wird, aber nicht so gross wie in der fehlerhaften Berechnung.
Du hast in diesem Fall nicht wie empfohlen das Beispiel einer Reihenschaltung verwendet, sondern (unnötigerweise) eine Parallelschaltung durchkalkuliert. Die Spannungserhöhung kommt hier nur deshalb zustand, weil Du stillschweigend von einem eingeprägten Strom von 60 A ausgegangen bist. Soetwas muss im allgemeinen erst regelungstechnisch realisiert werden. Wenn Du etwas dazulernen möchtest, dann empfehle ich die Berechnung einer Reihenschaltung. Diese kann man auch an eine konstante Spannungsquelle anschliessen um die entsprechenden Spannungsteilereffekte zu studieren.
Also wird die Spannung durch die Erhöhung des Widerstandes nur durch eine reihenschalltung ermöglicht?
Die Reihenschaltung an einer Spannungsquelle ist das realistischere Szenario, was man auch leicht nachbauen kann. Auch die Lebenserfahrung zeigt, dass auch das Licht mal leicht dunkler wird, wenn irgendwo ein schwerer Verbraucher eingeschaltet wird. Wenn er wieder abgeschaltet wird, wird es wieder heller. Erklärung: Die Zuleitungen und der Verbraucher bilden eine Reihenschaltung.
Bei Deinem Rechenbeispiel liegt etwas anderens vor. Da ist von 60A die Rede. Diese fliessen anscheinend immer. Ohne wenn und aber. Das wäre das etwas künstliche Gebilde einer Stromquelle, genauer gesagt, einer Konstantstromquelle. Soetwas gibt es im Labor als spezielles Netzteil, selten in Haushalt und Werkstatt.
Ok, du möchtest mir also sagen, dass eine konstante Stromquelle, dafür sorgt, dass die Spannung erhöht wird, wenn man den Wiederstand erhöht stimmts?
Wie sorge ich dafür das die Sttomquelle nicht konstant ist?
Eine Stromquelle ist nach der reinen Lehre der Elektrotechnik schon als Konstantstromquelle definiert. Nur im allgemeinen Sprachgebrauch hat sich leider der Begriff Stromquelle eingebürgert, wobei die meisten dann aber eine Spannungsquelle meinen. Also: In der Praxis haben wir es in der weit überwiegenden Zahl der Fälle mit Spannungsquellen und nicht mit Stromquellen zu tun. Die Autobatterie ist eine Spannungsquelle, die Steckdose ist eine Spannungsquelle.
Die Frage nun, wie man für eine nicht konstante Stromquelle sorgt ist einfach beantwortet: Nimm eine Spannungsquelle. Haushaltssteckdose, Autobatterie, normale Batterien, Knopfzellen. Das sind alles Spannungsquellen.
Wenn Du nun aber an eine Spannungsquelle einen Widerstand anschliesst, dann kannst Du den variieren wie Du willst. Die Spannung bleibt immer gleich. Es handelt sich sich ja um eine Spannungsquelle, genauer gesagt, um eine Konstantspannungsquelle. Erst dann, wenn ein zweiter Widerstand in Reihe geschaltet wird, dann zeigen sich an einem dieser beiden Widerstände diese Spannungsvariationen aufgrund von Widerstandsveränderungen.
Kannst du mir ein Beispiel geben wo es nicht der Fall ist, dass sich die Spannung erhöht, wenn sich der Widerstand erhöht?
Damit ich es besser verstehe :)
Hä, ich habe jetzt mit einer reihenschalltung gerechnet und die Spannung erhöht sich immernoch wenn sich der Widerstand erhöht.
R1= 30 O R2= 10 O
I= 50A
U=Gesucht
30+10=40
U=R*I= 50*40=2.000
U=2.000
R1= 32 O R2= 12 O
I=50A
U= gesucht
32+12= 42 O
I*R= 50*42= 2.100
Also U hat sich erhöht
Natürlich, das kann auch nicht anders sein. Das ist ja gerade das ohmsche Gesetz, das sagt
U = R * I
Eine Widerstandserhöhung muss bei gleichem Strom zwangsläufig zu einer Spannugserhöhung führen. Ich präsentiere gleich ein Beispiel zur Förderung des Verständnisse in einem neuen Antwortformat, weil man in Kommentaren keine Bilder einfügen kann.
Ok, du kannst nicht glauben wie sehr ich mich schon auf die Beispiele freue xD
Warum sinkt der gesamtstrom bei deinem Beispiel um 3,8 A?
Kannst du mir Aufgaben zum Omschen Gesetz stellen? Die von Google habe ich schon alle durch xD
Sieh es einfach mal am Beispiel des Wassers: Wenn Du, bei gleichem Wasserfluß (=Strom) eine Engstelle einfügst (Widerstand), dann staut sich davor eine gewisse Menge Wasser auf (=Spannung). Je höher Du den Widerstand, bei gleichem Stromfluß, machst, desto mehr Spannung fällt ab.
Jetzt besser?
Zwei Reihenwiderstände sind an 230V angeschlossen. Es fließen 5A. An dem 16ohm Widerstand fallen nach U = R*I 80V ab. Nun erhöhe ich die 16ohm auf 30ohm. Das führt erst einmal dazu dass der Gesamtstrom auf 3,8A heruntergebremst wird. Daher kommt wahrscheinlich Deine Vermutung, dass auch die Spannung sinken muss. Nein, U = R*I führen nun zu 115V und somit zu einer Spannungserhöhung. Der einzige Ort wo eine Spannung sinkt, ist der andere Widerstand, der seinen 30ohm Wert ja behalten hat, nun aber von weniger Strom durchflutet wird.
Danke, kannst du nochmal kurz zusammenfassen wann die Spannung sinkt und wann nicht?
Die Spannung an einem Widerstand folgt einfach nur dem ohmschen Gesetz und das sagt: Spannung = Widerstand * Strom
Demnach kann mit zunehmenden Widerstand die Spannung eben an diesem Widerstand immer nur steigen.
Anders verhält es sich wenn ein Vorwiderstand steigt, also jeweils der andere Widerstand, dessen Spannungsabfall mich nicht interessiert. Dann kommt es an dem eigentlichen Widerstand tatsächlich zu einem Absinken der Spannung.
Ok, vergiss meine fragwn ich habs verstanden :D. Vielen Dank!
Aber wie ist dann das folgende: parallelschalltung:
I=60a
R= 40o
U= gesucht
40*40/40+40= 20
U= R*I = 60*800
Also U=48.000v
Erhöhen wir den Widerstand um +30
I=60a
R=70o
U= gesucht
70*70/70+70= 4.900
U= R*I = 60*4.900= 249.000
Also ich habe den Widerstand erhöht und die Spannung erhöht sich automatisch mit