elektro_grundlagen:widerstand
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Inhaltsverzeichnis
Widerstandsberechnung – Reihenschaltung und Parallelschaltung
Diese Seite dient als vollständige, prüfungstaugliche Übersicht zur Berechnung von
- Widerstand (R)
- Spannung (U)
- Stromstärke (I)
für das Technische Gymnasium.
Der Aufbau folgt der klassischen Schul- und Prüfungssystematik: erst Regeln, dann Beispiele mit vollständigem Rechenweg.
1. Grundlagen
1.1 Elektrische Grundgrößen
| Größe | Formelzeichen | Einheit |
|---|---|---|
| Spannung | U | Volt (V) |
| Stromstärke | I | Ampere (A) |
| Widerstand | R | Ohm (Ω) |
1.2 Ohmsches Gesetz
U = R · I I = U / R R = U / I
Das Ohmsche Gesetz verbindet alle drei Größen miteinander und wird in allen folgenden Berechnungen verwendet.
2. Reihenschaltung
2.1 Regeln der Reihenschaltung
- Der Strom ist überall gleich
- Die Spannung teilt sich auf
- Die Widerstände addieren sich
Formeln:
R_ges = R1 + R2 + R3 + ... I_ges = I1 = I2 = ... U_ges = U1 + U2 + U3 + ...
2.2 Beispiel Reihenschaltung (vollständig)
Gegeben:
- Gesamtspannung: U_ges = 12 V
- Widerstand R1 = 100 Ω
- Widerstand R2 = 200 Ω
Schritt 1: Gesamtwiderstand
R_ges = 100 Ω + 200 Ω = 300 Ω
Schritt 2: Gesamtstrom
I_ges = U_ges / R_ges I_ges = 12 V / 300 Ω = 0,04 A = 40 mA
Schritt 3: Teilspannungen
U1 = I · R1 = 0,04 A · 100 Ω = 4 V U2 = I · R2 = 0,04 A · 200 Ω = 8 V
Kontrolle
U1 + U2 = 4 V + 8 V = 12 V ✔
3. Parallelschaltung
3.1 Regeln der Parallelschaltung
- Die Spannung ist überall gleich
- Der Strom teilt sich auf
- Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand
Formeln:
1 / R_ges = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + ... U_ges = U1 = U2 = ... I_ges = I1 + I2 + ...
3.2 Beispiel Parallelschaltung (vollständig)
Gegeben:
- Gesamtspannung: U_ges = 12 V
- Widerstand R1 = 100 Ω
- Widerstand R2 = 200 Ω
Schritt 1: Gesamtwiderstand
1 / R_ges = 1 / 100 + 1 / 200 1 / R_ges = 0,01 + 0,005 = 0,015 R_ges = 1 / 0,015 ≈ 66,7 Ω
Schritt 2: Teilströme
I1 = U / R1 = 12 V / 100 Ω = 0,12 A = 120 mA I2 = U / R2 = 12 V / 200 Ω = 0,06 A = 60 mA
Schritt 3: Gesamtstrom
I_ges = I1 + I2 I_ges = 0,12 A + 0,06 A = 0,18 A = 180 mA
Kontrolle
I_ges = U / R_ges = 12 V / 66,7 Ω ≈ 0,18 A ✔
4. Wichtige Merksätze für Prüfungen
Reihenschaltung
- Strom gleich
- Spannung teilt sich
- Widerstand wird größer
Parallelschaltung
- Spannung gleich
- Strom teilt sich
- Widerstand wird kleiner
5. Typische Prüfungsfehler
- Spannung und Strom vertauschen
- Bei Parallelschaltung Widerstände einfach addieren (falsch)
- Kein Kontrollrechnen durchführen
Prüfungstipp: Wenn der Gesamtwiderstand bei einer Parallelschaltung größer ist als der kleinste Einzelwiderstand, ist die Rechnung falsch.
6. Vorgehensschema (immer gleich anwenden)
- Schaltung erkennen (Reihe / Parallel)
- Gesamtwiderstand berechnen
- Gesamtstrom mit Ohm berechnen
- Teilspannungen oder Teilströme berechnen
- Ergebnis kontrollieren
Status: vollständig, TG-tauglich, direkt klausurfähig
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