Schaltkreise
Zwei Lampen (Reihe)
Lampen teilen einen Strom und teilen die Spannung — jede ist dunkler als eine einzelne.
Zwei Lampen (Reihe) — interaktive Schaltkreise-Simulation. Lampen teilen einen Strom und teilen die Spannung — jede ist dunkler als eine einzelne. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Lampen in Reihe
Zwei identische Lampen in Reihe teilen Strom, aber Spannung — jede leuchtet schwächer als allein.
Jede Lampe ist eine ohmsche Last. In Reihe sehen sie denselben Strom, aber nur einen Bruchteil der Batteriespannung.
- I ist bei beiden Lampen gleich
- P ∝ V·I
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Zwei identische Lampen sind über eine 9 V-Batterie in Reihe geschaltet. Ist jede einzelne Glühbirne im Vergleich zu einer einzelnen Glühbirne mit derselben Batterie heller, dunkler oder gleich?
Vorhersagen zum Abwägen
- Jede Glühbirne der Serie ist heller.
- Jede Glühbirne in der Reihe ist dimmbar – sie teilen sich den Strom und die Spannung.
- Jede Glühbirne ist genau so hell wie eine einzelne Glühbirne allein.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Der Widerstand R jeder Glühbirne (Ω)
Was Sie messen:
- Gesamtwiderstand R_total (Ω)
- Geteilter Strom I (A)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Preset „Glühbirnenserie“ und drücken Sie „Zurücksetzen“. Beide Lampen starten mit gleichem Widerstand.
- Aktivieren Sie die Stromanzeige für beide Lampen.
- Stellen Sie für jeden Versuch den Widerstand beider Lampen ein (gleicher Widerstand) und notieren Sie den gemeinsamen Strom.
Maßgebende Gleichung
Serienlampen teilen sich den Strom — P = I²·R
In Reihe geschaltete Glühlampen führen denselben Strom I = E/(2R), aber jede Lampe erhält nur die Hälfte der Gesamtspannung. Da die Leistung I²R beträgt und der Strom kleiner ist als bei einer einzelnen Lampe, leuchtet jede Reihenlampe schwächer.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch R_total = 2R, dann I = E/R_total unter Verwendung von E = 9 V. Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Vergleichen Sie diesen Strom mit dem Strom des switched-lamp Experiments für eine einzelne Glühbirne mit demselben Widerstand. Erklären Sie, warum das Hinzufügen einer zweiten Glühbirne in Reihe den Strom exakt halbiert – und warum dadurch die Leistung jeder Glühbirne auf ein Viertel fällt, nicht auf die Hälfte, da P = I²R mit dem Quadrat des Stroms wächst.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Wenn die beiden Glühbirnen unterschiedliche Widerstände hätten, würden sie dann gleich hell leuchten? Verwenden Sie P = I²R (gleiches I für beide, unterschiedliches R), um vorherzusagen, welches heller wäre.
- Was passiert mit der anderen Glühbirne, wenn eine Glühbirne in diesem Serienpaar durchbrennt (ihr Glühfaden bricht, praktisch unendlicher Widerstand)? Vergleichen Sie es mit dem Schaltverhalten des Short-a-bulb-Experiments.
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Willkommen bei Lampen in Reihe
- Erste Lampe auswählen
- Abspielen drücken
- Beide schwächer
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.
Kirchhoffsche Stromkreisgesetze