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elektro_grundlagen:widerstand

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Widerstandsberechnung – Reihenschaltung und Parallelschaltung

Diese Seite dient als vollständige, prüfungstaugliche Übersicht zur Berechnung von

  • Widerstand (R)
  • Spannung (U)
  • Stromstärke (I)

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

elektro_grundlagen/widerstand.1768336178.txt.gz · Zuletzt geändert: von lars