Reihenschaltung und Drahtlänge von Widerständen
Physik Klasse 8
Versuch
Wir schalten drei gleiche Glühlampen in Reihe. Dabei messen wir den Strom und die Spannungen.
Werden Widerstände in Reihe geschaltet, so teilt sich die Spannung U auf die Widerstände auf.
Jeder Widerstand wird von dem Strom I durchflossen. Für die Spannungen an jedem der einzelnen Widerstände gilt nach dem Ohmschen Gesetz:
Aus (1) und (2) folgt:
Aus dem Ohmschen Gesetz: R = U / I mit (3) folgt:
Der Gesamtwiderstand oder der Ersatzwiderstand bei einer Reihenschaltung ist die Summe aller Einzelwiderstände.
Für die Reihenschaltung von n Widerständen gilt:
Übungen zum Ohmschen Gesetz
Übung 1
Eine Weihnachtsbaumbeleuchtung enthält 20 gleiche Glühlampen.
Die Lichterkette wird an U = 220 V angeschlossen.
Für welche Spannung muss jede Glühlampe ausgelegt sein?
Da alle Glühlampen gleich sind, liegt an jeder 1/20 der Gesamtspannung.
Übung 2
Berechne die fehlenden Werte.
Übung 3
Eine 4 V Glühlampe soll an eine Spannung von U = 12 V angeschlossen werden. Welcher Vorwiderstand ist dabei nötig?
Es ist ein Vorwiderstand der Größe 16 Ohm erforderlich.
Übung 4
Wir schalten zwei Widerstände mit R1 = 12 Ohm und R2 = 36 Ohm hintereinander.
Wie groß ist dann der Gesamtwiderstand?
Welchen Strom erhält man beim Anschluss an 12 V?
Wie groß sind die Teilspannungen U1 und U2?
Gesamtwiderstand:
Strom:
Spannung an R1:
Spannung an R2:
Drahtlänge und Widerstand
Versuch
Wir messen einen Widerstand in Abhängigkeit von der Drahtlänge.
Dazu messen wir an einem Konstantandraht ( d = 0,2 mm, l = 50 cm ) den Strom und die Spannung.
Versuch
Wir verringern die Länge des Konstantandrahtes stufenweise.
Beobachtung
Je kürzer der Widerstandsdraht unter sonst gleichen Bedingungen ist, desto größer ist die Stärke des Stromes, welcher ihn durchfließt.
Nach dem Ohmschen Gesetz können auch Widerstandswerte ausgerechnet werden:
Je kürzer der Widerstandsdraht, desto geringer ist sein Widerstand.
Hier finden Sie eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Messungen im Stromkreis, Elektromagnete, darin auch Links zu Aufgaben.
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