Widerstand berechnen, Verzweiflung?
Hey Leute,ich bin mal wieder kurz vorm Verzweifeln.Morgen schreiben wir eine wichtige Physikarbeit und ich stehe total auf dem Schlauch.Zum Üben haben wir ein Arbeitsblatt samt Lösungen bekommen (siehe Bild) aber ich verstehe einfach nicht wie man darauf kommt. Momentan arbeite ich an der 3. Skizze (c) und bei jeder Abzweigung wächst mein Unverständnis, deswegen hab ich mal ein paar ziemlich blöde Fragen:
1) Wenn ich nach dem Ohmschen Gesetz die Spannung ausrechne (U=R*I) welche Spannung hab ich dann ausgerechnet? Die nach dem Widerstand? Die im Widerstand? Die, die der Widerstand weg macht?
2) Wenn mehrere Abzweigungen sind (wie in der 3. Skizze) woher weiß ich dann mit welcher Spannung bzw. Stromstärke ich rechnen muss?
Ok sind doch nur 2 Fragen aber ich brauche unbedingt eine hilfreiche Antwort!Bitte hilf mir!
PS: Frage 2 ist halbwegs geklärt aber 1) ist umso wichtiger!
7 Antworten
https://youtube.com/watch?v=D_RTkZDJ_3M
Guck dir mal ein paar von den viedeos an die helfen mir immer.
zu c du fast halt erst 5 und 6 zusammen (paralelschaltung)
dann ist5und 6 nur noch ein wiederstand
dann fasst du wiederstand(4) und (5 6) zusammen (reihenschaltung)
dann 2 und 3 (reihenschaltung)
dann hast du 3 wiederstände: (1) (2 3) und (4 5 6)
(2 3) und (4 5 6) kannst du wieder ausrechnendann hast du noch wiederstand(1) und (2 3 4 5 6) die kannst du weder ausrechnen(reihenschaltung)
Spannung wird durch den wiederstand NICHT weggemacht!
Ich glaube du berechnest die spannung nach dem wiederstand bin mir aber nicht 100% sicher
Ach herje, gemischte Schaltungen. und dann auch noch in der Schule und nicht im eigenen Fachgebiet. Da ist es klar, dass beim ein oder anderen Probleme auftreten. Da braucht man schon reichlich Verständnis. Aber gut, dass ich hier bin und gerne helfe. :)
Also, zu allererst mal die Frage um das Ohmsche Gesetz und was du damit überhaupt ausrechnest. Grundlegend rechnest du damit genau das aus, was zu den Zahlen gehört, die du benutzt. Wenn du also den Strom und den Widerstand vom ersten Teilwiderstand benutzt rechnest du damit auch die Teilspannung dieses Widerstands aus. Benutzt du Gesamtstrom und Gesamtspannung rechnest du auch den Gesamtwiderstand aus. So einfach ist das.
Und jetzt zur Reihen- und Parallelschaltung:
Wenn du zwei Widerstände parallel schaltest, also nebeneinander, dann liegt an beiden Widerständen die gleiche Spannung an. Die Stromstärke kann aber je nach Widerstandswert variieren. Der Gesamtwiderstand ist zudem immer kleiner als der größte Teilwiderstand. Um den gesamtwiderstand einer Parallelschaltung herauszufinden musst du die Werte in die dazu passende Formel einsetzen. Wenn du nur zwei Widerstände parallel geschalten hast kannst du die Formel (R1 x R2) : (R1 + R2) benutzen.
Bei der Reihen- oder auch Serienschaltung hängst du mehrere Widerstände hintereinander. Ganz wichtig ist hierbei, dass sie von ein und dem selben Strom durchflossen werden. Es gibt also nur einen Strom-Wert. Jedoch gibt es verschiedene Spannungs-Werte, da sich die angelegte Gesamtspannung auf die Widerstände aufteilt je nachdem, wie groß diese sind. Bei der Reihenschaltung ist das schöne, dass du die Widerstandswerte einfach zusammenzählen kannst.
Wenn du jetzt aber gemischte Schaltungen mit verschiedenen Schaltungen hast, musst du mit "Ersatzwiderständen" arbeiten. Das heißt du suchst dir zum Beispiel eine Parallelschaltung raus, rechnest den Gesamtwiderstand aus und schon hast du praktisch einen einzigen Widerstand, mit dem du dann weiter rechnen kannst.
Nehmen wir Aufgabe C zur Hand: Die ist eigentlich gar nicht mal so schwer wenn man weiß, wie es funktioniert. Du musst jetzt immer von klein zu groß gehen.
Die zwei Widerstände unten rechts bilden eine einfache Parallelschaltung. Diese Parallelschaltung (die durch einen Ersatzwiderstand ersetzt werden kann) ist mit dem Widerstand darüber in Reihe geschalten. Das heißt du kannst daraus wiederum einen Ersatzwiderstand machen, indem du den Parallelschaltungs-Ersatzwiderstand mit dem einfachen Widerstand zusammen zählst. Zudem hast du die zwei linken Widerstände in Reihe geschalten. Die einfach wieder zusammenzählen. Dann hast du zwei Ersatzwiderstände, die parallel geschalten sind. Und diese wiederum in Reihe zu dem obersten Widerstand.
Ich pack jetzt mal meine Zeichen-Skills aus und verdeutliche dir das anhand einer Zeichnung:
Ich glaube ich hätte meine Frage anders formulieren sollen
^^
Das ist genau der kleine Teil, den ich perfekt verstanden habe. Wie man die Widerstände zusammenrechnen muss. Aber trotzdem danke! Das nochmal so zu sehen war definitiv hilfreich :D
Du hast 3 parallele Reihen mit Widerständen. Du kannst die Widerstände, die hintereinandergeschaltet sind einfach addieren. Dann hast du 3 parallel geschaltete Widerstände. Bei Parallelschaltungen kannst du mit URI nicht rechnen. Da berechnet man: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn
Wie man den Gesamtwiderstand berechnet weiß ich. (stimmt auch)
Aber die Aufgabe ist Teilspannungen und Teilstromstärken aus zu rechen. Also schnapp ich mir quasi einen Widerstand und rechne mit seinem Wert und der Stromstärke die Spannung aus. Aber was ist das dann für eine Spannung?
In einer Gleichschaltung ist die Stromstärke gleich, aber die Spannung auf die Widerstände aufgeteilt. In einer Parallelschaltung ist die Spannung an den Widerständen gleich, aber die Stromstärke an den Widerständen ist verschieden. Stelle es dir wie Autos vor. Die Menge an Autos entspricht der Stromstärke, der Treibstoff der Spannung und die Widerstände sind Hindernisse wie Berge und Umleitungen. Wenn die Autos nur eine Strecke fahren (Gleichschaltung), verbrauchen sie pro Hindernis eine bestimmte Menge Sprit. Der erste Widerstand ist z.B. eine Umleitung, für die sie 5 L brauchen, der 2. eine Steile Straße, für die sie nochmal 3 L brauchen, also brauchen sie insgesamt 8 Liter, aber eben auf die Widerstände aufgeteilt.
Können die Autos mehrere Straßen fahren, werden sie logischerweise die mit dem geringsten Hindernis nehmen, aber wenn alle da durchfahren, gibt es Stau. Deswegen teilen sie sich so auf, dass alle Autos den gleichen Sprit verbrauchen, um möglichst effizient zu sein, aber es fahren nicht gleich viele Autos durch jeden Hindernis.
Also gibt es in einer Parallelschaltung Teilstromstärken (Die Anzahl an Autos pro Hindernis) und in einer Gleichschaltung Teilspannungen (der verbrauchte Sprit für die jeweiligen Hindernisse).
1) Damit berechnest Du die Spannung, die am Widerstand abfällt.
"An dem Widerstand liegt eine Spannung von xxx Volt an".
2) Welches soll die dritte Skizze sein?
1) Danke! Also muss ich dann wenn ich als Gesamtspannung 5V habe und am Widerstand 2V berechne 5-2 rechnen um den Wert für die nächste Rechnung zu bekommen?
2) Die bunte links mit dem Bleistift c am Rand.
1) Ja, wenn Du eine bei einer Reihenschaltung zweier Widerstände eine Gesamtspannung von 5 V hast und an einem Widerstand 2 V abfallen, so fallen am anderen Widerstand 3 V ab.
2) Zuerst den Ersatzwiderstand der Parallelschaltung aus R5 und R6 ausrechnen. Dazu in Reihe den Widerstand R4. Nennen wir ihn R456
Dann den Widerstand R23 der Reihenschaltung R2 und R3 ausrechnen.
Dann den Widerstand R23456 der Parallelschaltung der Ersatzwiderstände R456 und R23 ausrechnen.
Dann den Gesamtwiderstand Rges der Schaltung (R1 + R23456) berechnen.
Damit kannst Du dann den Gesamtstrom ausrechnen.
Als nächstes berechnest Du die Spannung, die an R1 abfällt.
Somit kannst Du die Spannung an R23 bzw R456 berechnen.
Damit kannst Du den Strom durch R23 und somit auch die Spannungen an R2 und an R3 ausrechnen.
Da Du weißt, welche Spannung an R456 abfällt, weißt Du auch, welcher Strom da fließt. Damit kannst Du Die Spannung an R4 ausrechnen.
Somit weißt Du auch, welche Spannung an R5 bzw R6 abfällt, und kannst die Ströme durch die Widerstände berechnen.
(Hoffe, ich habe mich nicht vertan/vertippt.)
Zu 1: Die Spannung, die am Widerstand abfällt.
Zu 2: Bei Widerständen in Parallelschaltung musst du die Ersatzwiderstände berechnen. Für Aufgabe C also zuerst den R_E für 5 und 6. Dafür addierst du die Kehrwerte der beiden Widerstäde, dann erhälst du den Kehrwert deines Ersatzwiderstandes - also musst du den dann noch ausrechnen (^-1).
In Reihe geschaltete Widerstände kannst du einach addieren.
Das mit den Widerständen kann ich, aber wenn ich dann die Stromstärke/Spannung für eine bestimmten Punkt berechnen soll bleib ich immer hängen :(
... bei der Schreibweise kann ich nicht widerstehen. Es dauerte allerdings einen Moment, bis ich wieder stand...