Problembehandlung bei seriell montierten Schaltkreisen

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• Stufen

ist ein Wiki, was bedeutet, dass viele Artikel von mehreren Autoren verfasst wurden. Um diesen Artikel zu erstellen, haben 16 Personen, einige davon anonym, an seiner Ausgabe und seiner Verbesserung im Laufe der Zeit teilgenommen.

Ein in Reihe geschalteter Stromkreis ist sehr einfach. Es wird von einem Generator (Batterie, Steckdose ...) gespeist: Der Strom verlässt dann den positiven Anschluss der Quelle, fließt durch die elektrische Leitung und durch eine Reihe von Widerständen, um am negativen Anschluss der Stromquelle zu enden. In diesem Artikel werden alle diese Daten wie Intensität, Spannung, Widerstand und Leistung an jedem Widerstand überprüft.

Stufen

1. 
   

   
   Wenn Sie an einer Reihenschaltung arbeiten, überprüfen Sie zunächst die von der Stromquelle erzeugte Spannung. Sie wird in Volt (V) ausgedrückt. In der Skizze ist die Quelle mit einem "+" und einem "-" Zeichen gekennzeichnet.
2. Dann müssen Sie die physikalischen Werte der anderen Komponenten der betreffenden Schaltung kennen.
   • Berechnung der Gesamtwiderstand (R_T) der Schaltung ist es ausreichend, die Widerstände jedes der ... Widerstände zu addieren.
     
     R_T = R₁ + R₂ + R₃…

     
     

     
     
   • Zu finden Gesamtintensität die durch den Stromkreis läuft, verlassen wir uns auf das Gesetz dOhm: I = V / R, mit V = Stromkreisspannung, I = Gesamtintensität, R = Gesamtwiderstand Da es sich um einen in Reihe geschalteten Stromkreis handelt, gibt die Intensität an, die in jedem Widerstand durchläuft ist derselbe, der die gesamte Strecke durchläuft.

     
     

     
     
     
     
   • die Spannung über jedem Widerstand berechnet sich auch nach dem Gesetz dOhm: V = IR mit V = Spannung am Widerstand, I = Intensität, die durch den Widerstand oder die Schaltung fließt (es ist dasselbe!), R = Widerstand des Widerstands.

     
     

     
     
   • Um das zu finden Verlustleistung in einem WiderstandWir verwenden die Formel: P = IR mit P = Verlustleistung im Widerstand, I = Intensität des Stroms, der durch den Widerstand oder die Schaltung fließt (es ist dasselbe!), R = Widerstand des Widerstands.

     
     

     
     
   • Die von jedem Widerstand verbrauchte Energie ist gleich: P x t (P = Verlustleistung im Widerstand, t = Zeit in Sekunden).

     
     

     
     
     
     
3. Beispiel Nehmen Sie eine in Reihe geschaltete Schaltung mit einer 5-Volt-Batterie mit drei Widerständen, einer von 2 Ohm (R₁), einer von 6 (R₂) und einer von 4 (R₃). Wir haben dann:
   • Gesamtwiderstand (R) der Schaltung = 2 + 6 + 4 = 12 Ohm

     
     

     
     
   • Gesamtintensität (I) der Schaltung = V / R = 5/12 = 0,42 A (Ampere).

     
     

     
     
   • Spannung über den verschiedenen Widerständen :

     
     

     
     
     1. die Spannung über R₁ = V₁ = I x R₁ = 0,42 × 2 = 0,84 V (Volt)
     2. die Spannung über R₂ = V₂ = I x R₂ = 0,42 × 6 = 2,52 V
     3. die Spannung über R₃ = V₃ = I x R₃ = 0,42 × 4 = 1,68 V
   • Verlustleistung in den verschiedenen Widerständen :

     
     

     
     
     1. Verlustleistung in R₁ = P₁ = I x R₁ = 0,42 × 2 = 0,353 W (Watt)
     2. Verlustleistung in R₂ = P₂ = I x R₂ = 0,42 × 6 = 1,058 W
     3. Verlustleistung in R₃ = P₃ = I x R₃ = 0,42 × 4 = 0,706 W
   • Energieverbrauch durch verschiedene Widerstände :

     
     

     
     
     1. Energieverbrauch von R₁ in beispielsweise 10 Sekunden
        = E₁ = P₁ x t = 0,353 x 10 = 3,53 J (Joule)
     2. Energieverbrauch von R₂ in beispielsweise 10 Sekunden
        = E₂ = P₂ x t = 1.058 x 10 = 10,58 J
     3. Energieverbrauch von R₃in beispielsweise 10 Sekunden
        = E₃ = P₃ x t = 0,706 x 10 = 7,06 J

Beratung

• Wenn Sie in Ihrer Übung den Innenwiderstand der Stromquelle angeben (r_ich), muss es zu den anderen Widerständen der Schaltung addiert werden: V = I x (R + r_ich).
• Gesamtspannung des Stromkreises = Summe der Spannungen aller in Reihe geschalteten Widerstände.

Warnungen

• Reihenschaltung und Parallelschaltung nicht verwechseln! Im letzteren Fall werden die Widerstände nicht mit der gleichen Spannung gekreuzt.