Tricky Circuit

R1 + R2

Ein Weg, zwei Widerstände

Teile 5 V auf und beobachte denselben Strom durch beide Widerstände.

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R1 + R2 · Reihenschaltung
Series circuit. In Reihe gibt es nur einen unverzweigten Strompfad. R1 und R2 addieren sich; kein Widerstand verbraucht Strom.
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EXPERIMENTIERTISCH

Ändere die Schaltungseinstellungen, sage die Messwerte voraus und prüfe eine Aufgabe. Dies sind Lernmodelle; die Annahmen werden in jeder Lektion erklärt.

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Ein Weg, zwei Widerstände

Ideale Widerstände und Leitungen; ohne Erwärmung und Toleranzen.

I = 5 / (R1 + R2). Der größere Widerstand erhält mehr Spannung. Ihre Reihenfolge ändert den Strom nicht. V(R2) ist die Spannung an R2.

Schwierigkeit

  1. Aufbauen · Ein Weg, zwei Widerstände

    Schalte mit R1 = R2 = 1000 Ω ein. Erreiche 2,50 mA.

    Brauchst du einen Tipp?

    R1 = 1000 Ω; R2 = 1000 Ω

  2. Erforschen · Ein Weg, zwei Widerstände

    Lass R1 = 1000 Ω und setze R2 = 2000 Ω. Vergleiche Strom und Spannung.

    Brauchst du einen Tipp?

    R1 = 1000 Ω; R2 = 2000 Ω

  3. Selbst lösen · Ein Weg, zwei Widerstände

    Wähle Widerstände für 1,00 mA bei 5 V.

    Brauchst du einen Tipp?

    R1 = 2000 Ω; R2 = 3000 Ω

Zusatzwissen und Schaltungsrezepte

Ein Weg, zwei Widerstände

Strom wird nicht verbraucht

In diesem unverzweigten Weg fließt derselbe konstante Strom durch beide Widerstände. Sie wandeln elektrische Energie in Wärme um, ohne Strom zu verbrauchen. Ihre Spannungsabfälle ergeben zusammen die 5 V der Quelle.

Gleicher Strom, andere Wärme

Leistung ist pro Sekunde übertragene Energie. Beim gleichen Strom setzt der größere Widerstand mehr Leistung um: P = I²R, mit I als Strom und R als Widerstand. Echte Widerstände haben eine Nennleistung in Watt, der Leistungseinheit. Wärme wird hier nicht simuliert.

Bei 5 V, R1 = 1000 Ω und R2 = 2000 Ω: Welcher Spannungsabfall ist größer?

  1. An R1
  2. An R2
  3. Beide sind gleich
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R2 hat den doppelten Widerstand bei gleichem Strom. Daher fallen dort etwa 3,33 V ab, gegenüber 1,67 V an R1.

Tauschen ohne neue Summe

Schalte ein. Stelle R1 = 500 Ω und R2 = 1500 Ω ein, dann tausche die Werte. Sage zuerst voraus: Der Strom bleibt 2,50 mA. Die Spannung an R2 fällt von 3,75 V auf 1,25 V.