Wie kann man den Strom durch eine kurzgeschlossene Glühlampe berechnen?
Hallo,
nehmen wir an, wir haben einen Glühlampe mit 12V 2A kurzgeschlossen, also einfach einen Leiter parallel angeschlossen. Der Leiterwiderstand soll 0,03 Ohm betragen. Es muss ja ein äußerst minimaler Strom durch die Lampe fließen, da der Widerstand nur in der Theorie 0 sein kann. Der Kurzschlussstrom beträgt ja dann 400 A. Aber welcher Strom fließt durch die Glühlampe?
4 Antworten
Da brauchen wir nicht lange zu rechnen…
die beiden Verbraucher hängen parallel an der Spannungsquelle. Die Lampe ist kurzgeschlossen… das ist aber egal, wenn die Quelle den Strom aushält, liefert sie nach wie vor die 12Volt und 400 A gehen durch den kurzschlusswiderstand und 2 A durch die Lampe.
Das kommt auf die Spannungsquelle an. Eine stinknormale 12v batterie geht total in die Knie. Warum? Eine Spannungsquelle modellieren wir mit der eigentlichen Quelle und einem Innenwiderstand. Ist der Innenwiderstand sehr klein, bezeichnen wir die Quelle al „hart“. Bei deinem Beispiel musst du definieren, wie klein der Innenwiderstand sein soll, sonst kann man keine Aussage treffen. Also, eine Taschenlampenbatterie geht in deinem Experiment mit ihrer Ausgangsspannung gegen Null. Bei einer Starterbatterie aus dem Auto sieht das schon anders aus. Nimmst zu, ein paar Starterbatterien, haben die zusammen als Block einen sehr kleinen Innenwiderstand und meine Aussage von oben trifft zu. Schau mal in technische Angaben zu Starterbatterien… 12V 800A findest du ohne weiteres…
Als erstes berechnest du mal den widerstand der Lampe:
R = U/I Also 12/2 sind 6 ohm.
Anschliessend malst du dir nen stromkreis auf. Mit 2 Paralellen widerständen. R1 mit 6 Ohm und R2 mit 0,03 ohm. 12 volt quelle.
Und dann kannste ganz normal über die Rechengesetze die es dazu gibt. (Die weiss ich jetzt nicht genau.) Ausrechnen wieviel strom über die Jeweiligen zweige fliesst.
Du musst den gesamtwiderstand der Pralellschaltung ausrechnen. Und anschliessend teilt sich der Strom im umgekehrten verhältniss der Spannung auf.
Danke, ja, der Gesamtwiderstand beträgt auch ca. 0,03 Ohm
Hab nochmal n bissel nachgeschaut.
An beiden Widerständen liegen 12v an. Weil in einer paralellschaltung teilt sich die spannung nicht auf.
Strim Fliesst durch die lampe weiterhin 2A Und durch den Rest 400A Was sich zum gesamtstrom zu 402A zusammenrechnet.
Vorrausgesetzt eben die Quelle kann soviel strom liefern. Und das Kabel fackelt dir nicht ab.
Dann haste so gesehen ne 4,8KW birne die ne lichtleistung von 24watt liefert. XD
Kommt halt auf den Innenwiderstand der Spannungsquelle an. Man könnte auch sagen: Die maximale Leistung! KANN die überhaupt 400 A, 4800 W leisten?
Entsprechend der Regeln für parallele Schaltungen teilt sich dann die Stromstärke auf!
Setzen wir mal voraus, sie kann das. Ich komme auf einen Gesamtstrom von 402 A, der sich dann aufteilt. Der Kurzschlussstrom beträgt 400A. Die Spannung, die über der Lampe abfällt, beträgt 0,06 V, was Sinn machen würde. Aber ob das stimmt??
In dem Fall würde man halt nyx vom Kurzschluss merken, weil die Lampe ja immer noch genug Leistung/Strom erhält. Auch die Spannung sinkt nicht ab. Aber das entspricht nicht der Realität. Dafür müsste man sich quasi direkt am Generator anschließen. Dein Kurzschlussdraht würde in Millisekunden durchbrennen usw.
da man den Kaltwiderstand der Lampenicht kennt, ist diese Rechnerei sowieso nur akademischer Natur (um nicht zu sagen Quatsch).
Ohm'sches Gesetz. Nur ist das ein derartt unrealistisches Beispiel, dass ich ehrlich gesagt auch keien Lust habe, das hier vorzurechnen. Auf jeden Fall fliegt eine Sicherung, bevor man hier irgendwas messen könnte.
Ja, stimmt. :) Rechnen braucht man da ja nicht viel. 402 A teilen sich auf in 400 A und 2 A für die Lampe.
In einem äußerst unrealitischen Modell- ja:
- 0,03 Ohm entsprechen etwa 5 m Kupfer 2,5mm². Was ist mit dem Widerstand davor? Sprichst du vom Niederspannungsnetz? Im Prinzip geht das bis zum Ortsnetztrafo. Und diese Netzimpedanz ist meist so ca 0,5 Ohm. Somit fällt bei einem Kurzschluss nur noch eine geringe Spannung am 0,03 Ohm Leiter ab, also gemäß Spannungsteiler nur noch etwa 13V. Der Rest von den 230V fällt an den Zuleitungen vom Trafo bis zur Lampe ab.
- Der Widerstand der Lampe ist nominal 6 Ohm, bei 12V. Und die 6 Ohm liegen parallel zu den 0,03 Ohm. Da letztere sehr viel kleiner sind als 0,6 Ohm wird die Lampe nicht viel and der Situation ändern. Also rechnest du I=U/R=13V/6Ohm = ca. 2A. Die Lampe würde also normal leuchten, da sie ja nominal mit 12V betrieben wird.
- Bevor dies aber passiert, würde der Leitungsschutz längst auslösen
Ja, dann passt das ja mit meinen Überlegungen. Ja, bricht die Spannung zusammen?