Wie kann ich diese Aufgabe Rechnen?
Bestimmen sie a) den ersatzwiderstand der schaltung bild 4, b) den strom durch R4 und c) die gesamtstromstärke
5 Antworten
Für b. kannst du so vorgehen: anhand R2 und Spannung über R2 kennst du Strom durch R2, und damit auch durch R1 bzw den Ersatzwiderstand der beiden - und damit auch den Strom durch R3. Summe der Ströme durch R1 und R3 ist der Gesamtstrom durch R4.
Überall, wo du entweder eine Spannung kennst, die über einen Widerstand abfällt (zunächst nur bei R2), oder den Strom kennst, der durch den Widerstand fließt, kannst du dir als erstes direkt mal die "fehlende" Information über das Ohmsche Gesetz ausrechnen und neben das Bauteil schreiben.
So löst sich das ganze wie ein Puzzle auf, bis für jedes Bauteil alle Informationen (R, U, I) vorhanden sind.
3 V liegen an 20 Ohm an. Da die 20 Ohm in Reihe mit 10 Ohm geschaltet sind, ergibt sich, dass das Verhältnis der Spannungen gleich dem Verhältnis der Widerstände ist, also liegen an den 10 Ohm 1,5 V an.
Beide Widerstände zusammen sind 30 Ohm, die Spannung ist 4,5 V.
4,5 V / 30 Ohm = 0,15 A. Parallel dazu liegen noch einmal 30 Ohm, durch die dann natürlich auch 0,15 A fließen. Zusammen sind das 0,3 A. an 15 Ohm. Diese 0,3 A fließen auch durch die 40 Ohm (also durch R4). 0,3 A * 40 Ohm = 12 V. Zusammen mit den 4,5 V also 16,5 V.
16,5 V / 50 Ohm = 0,33 A (durch R5).
So, das war jetzt die Erklärung für die Vorgehensweise. Dein Lehrer will höchstwahrscheinlich die Fassung in Formeln sehen. Das überlasse ich Dir.
Mal die Aufzählung der relevanten Formeln.
Ganz allgemein:
R=U/I
I=U/R
U=I*R
Reihenschaltung:
R=R1+R2+R3 ...
U1*R1=U2*R2=U3*R3 ...
Parallelschaltung
1/R=1/R1+1/R2+1/R3 ...
I=U/R1+U/R3+U/R3 ...
Der schöne Sonderfall von Parallelschaltungen von n gleichen Widerständen: R=R1/n
I=n*U/R1
Zuerst R1 und R2 zu R12 zusammenfassen (Reihenschaltung).
Dann R12 und R3 zu R123 zusammenfassen (Parallelschaltung).
Dann R123 und R4 zu R1234 zusammenfassen (Reihenschaltung).
Dann R1234 und R5 zu R12345 zusammenfassen (Parallelschaltung).
R12345 ist die Antwort auf a)
Für alles was hintereinander liegt, in Reihe, den Ersatzwiderstand berechnen. Dann für Parralelschaltung den Ersatzwiderstand berechnen. Dann wieder Reihe und so weiter