Elektrische Grundschaltungen - Lehrer-Uni-Karlsruhe RAI
Elektrische Grundschaltungen - Lehrer-Uni-Karlsruhe RAI Elektrische Grundschaltungen - Lehrer-Uni-Karlsruhe RAI
LGÖ Ks Ph 11 2-stündig 08.09.2013 Die Stromstärke gibt also an, wie viel Ladung pro Sekunde durch einen Leiterquerschnitt fließt. Die technische Stromrichtung in einem Stromkreis mit einer Gleichspannungsquelle ist folgendermaßen festgelegt: Vom Pluspol der elektrischen Quelle durch den Stromkreis zum Minuspol der elektrischen Quelle. I I Tatsächlich ist es genau umgekehrt: I Eine Gleichspannungsquelle pumpt Elektronen von ihrem Pluspol zu ihrem Minuspol, so dass dort ein Überschuss an Elektronen ist. Diese Elektronen fließen durch den Stromkreis zum Pluspol, wo ein Elektronenmangel ist. Dass die technische Stromrichtung „falsch herum“ festgelegt ist, kommt daher, dass man diese Festlegung zu einer Zeit getroffen hat, als man noch nicht wusste, dass in einem Stromkreis Elektronen fließen. Man hat diese Festlegung aber beibehalten und denkt auch heute noch in einem Stromkreis „von Plus nach Minus“. In einem unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke überall gleich; beispielweise gilt in nebenstehender Schaltung I1 I2. Das ist anschaulich klar, denn alle Elektronen, die durch den einen Widerstand fließen, müssen auch durch den anderen Widerstand fließen. I 1 I 2 In einem verzweigten Stromkreis addieren sich die einzelnen Ströme zum Gesamtstrom; beispielsweise gilt in nebenstehender Schaltung I I1 I2. Auch das ist anschaulich klar, denn alle Elektronen, die durch einen der beiden Widerstände fließen, müssen durch die gemeinsame Zuleitung fließen. I1 I2 I Ohm’sches Gesetz und elektrischer Widerstand Legt man eine Spannung an einen elektrisch leitfähigen Körper, dann fließt ein Strom. Für viele Leiter gilt bei konstanter Temperatur näherungsweise (!): Ohm’sches Gesetz: Die Stromstärke I ist proportional zur Spannung U. Für einen elektrisch leitfähigen Körper, für den das ohmsche Gesetz gilt, ist also der Quotient U I konstant. Dies ermöglicht folgende Definition: Der Widerstand R eines Leiters ist der Quotient aus der Spannung U zwischen den Leiterenden und der Stromstärke I: U R . Einheit: V 1 1 (Ohm) A I Als Eselsbrücke kann man die Definitionsgleichung nach U auflösen, also U sich diese Gleichung als Uri (wie der schweizer Kanton). 01a_wdh_elektrischegrundschaltungen 2/4 R I , und merkt
LGÖ Ks Ph 11 2-stündig 08.09.2013 Legt man eine Spannung U an einen Widerstand R, dann fließt nach U dem ohmschen Gesetz ein Strom der Stärke I . Die Stromstärke R ist also umso größer, je kleiner der Widerstand ist; das entspricht der umgangssprachlichen Bedeutung des Wortes „Widerstand“. U R I Fließt innerhalb eines Stromkreises ein Strom der Stärke I durch einen Widerstand R, dann tritt zwischen den Enden des Leiters die Spannung U R I auf. I R U Schaltung von Widerständen Reihenschaltung zweier Widerstände R 1 und R 2 : Die Stromstärken sind gleich: I1 I2. Schreibe hierfür I. Die Spannungen addieren sich: Uges U1 U2 . Für den Gesamtwiderstand gilt Uges U1 U2 U1 U2 Rges R1 R2 , I I I I also Rges R1 R2 . R 1 R 2 U 1 U 2 U ges Merke: Bei der Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand die Summe der einzelnen Widerstände. Insbesondere ist der Gesamtwiderstand größer als jeder Einzelwiderstand (was auch anschaulich klar ist). Parallelschaltung zweier Widerstände R 1 und R 2 : Die Spannungen sind gleich: U1 U2. Schreibe hierfür U. Die Stromstärken addieren sich: Iges I1 I2 . Für den Kehrwert des Gesamtwiderstands gilt 1 1 Iges I1 I2 I1 I2 1 1 1 1 , R U U U ges U U U U R1 R2 I I I also ges 1 2 1 1 1 . R R R ges 1 2 I ges R1 I1 I 2 R2 I ges Merke: Bei der Parallelschaltung ist der Kehrwert des Gesamtwiderstands die Summe der Kehrwerte der einzelnen Widerstände. Insbesondere ist der Gesamtwiderstand kleiner als jeder Einzelwiderstand (was auch anschaulich klar ist). 01a_wdh_elektrischegrundschaltungen 3/4
- Seite 1: LGÖ Ks Ph 11 2-stündig 08.09.2013
LGÖ Ks Ph 11 2-stündig 08.09.2013<br />
Die Stromstärke gibt also an, wie viel Ladung pro Sekunde durch einen Leiterquerschnitt fließt.<br />
Die technische Stromrichtung in einem Stromkreis mit einer<br />
Gleichspannungsquelle ist folgendermaßen festgelegt:<br />
Vom Pluspol der elektrischen Quelle durch den Stromkreis zum<br />
Minuspol der elektrischen Quelle.<br />
I<br />
I<br />
Tatsächlich ist es genau umgekehrt:<br />
I<br />
Eine Gleichspannungsquelle pumpt Elektronen von ihrem Pluspol zu ihrem Minuspol, so dass dort<br />
ein Überschuss an Elektronen ist. Diese Elektronen fließen durch den Stromkreis zum Pluspol, wo<br />
ein Elektronenmangel ist.<br />
Dass die technische Stromrichtung „falsch herum“ festgelegt ist, kommt daher, dass man diese<br />
Festlegung zu einer Zeit getroffen hat, als man noch nicht wusste, dass in einem Stromkreis<br />
Elektronen fließen. Man hat diese Festlegung aber beibehalten und denkt auch heute noch in einem<br />
Stromkreis „von Plus nach Minus“.<br />
In einem unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke überall gleich;<br />
beispielweise gilt in nebenstehender Schaltung I1 I2.<br />
Das ist anschaulich klar, denn alle Elektronen, die durch den einen<br />
Widerstand fließen, müssen auch durch den anderen Widerstand<br />
fließen.<br />
I 1<br />
I 2<br />
In einem verzweigten Stromkreis addieren sich die einzelnen Ströme<br />
zum Gesamtstrom; beispielsweise gilt in nebenstehender Schaltung<br />
I I1 I2.<br />
Auch das ist anschaulich klar, denn alle Elektronen, die durch einen<br />
der beiden Widerstände fließen, müssen durch die gemeinsame<br />
Zuleitung fließen.<br />
I1<br />
I2<br />
I<br />
Ohm’sches Gesetz und elektrischer Widerstand<br />
Legt man eine Spannung an einen elektrisch leitfähigen Körper, dann fließt ein Strom. Für viele<br />
Leiter gilt bei konstanter Temperatur näherungsweise (!):<br />
Ohm’sches Gesetz: Die Stromstärke I ist proportional zur Spannung U.<br />
Für einen elektrisch leitfähigen Körper, für den das ohmsche Gesetz gilt, ist also der Quotient U I<br />
konstant. Dies ermöglicht folgende<br />
Definition: Der Widerstand R eines Leiters ist der Quotient aus der Spannung U zwischen den<br />
Leiterenden und der Stromstärke I:<br />
U<br />
R .<br />
Einheit:<br />
V<br />
1 1 (Ohm) A<br />
I<br />
Als Eselsbrücke kann man die Definitionsgleichung nach U auflösen, also U<br />
sich diese Gleichung als Uri (wie der schweizer Kanton).<br />
01a_wdh_elektrischegrundschaltungen 2/4<br />
R I , und merkt
Change language