Lampen parallel geschaltet: Gemeinsame Spannung, volle Helligkeit
1 · Vorhersagen
Zwei identische Lampen sind parallel an eine 9 V-Batterie angeschlossen und sehen jeweils die volle Batteriespannung. Ist jede parallele Glühbirne im Vergleich zu einer einzelnen Glühbirne allein mit derselben Batterie heller, dunkler oder gleich?
- Jede parallele Glühbirne hat die gleiche Helligkeit wie eine einzelne Glühbirne allein – jede sieht unabhängig voneinander das volle 9 V.
- Jede parallele Glühbirne ist dimmbar, wie das Seriengehäuse.
- Jede parallele Glühbirne ist heller als eine einzelne Glühbirne allein.
2 · Aufbauen
- Öffnen Sie die Lampenparallel-Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Beide Lampen starten mit gleichem Widerstand, jeweils über den vollen 9 V.
- Aktivieren Sie die Stromanzeige für beide Glühbirnen und die Batterie.
- Stellen Sie für jeden Versuch den Widerstand beider Glühbirnen (gleichwertig) ein und notieren Sie den Strom einer Glühbirne und den Gesamtstrom.
3 · Daten sammeln
| Der Widerstand R jeder Glühbirne (Ω) | Der aktuelle I jeder Glühbirne (A) | Gesamtstrom I_total (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 150.00 |
Tragen Sie für Ihre drei Versuche den Strom jeder Glühbirne (y-Achse) gegen 1/R (x-Achse) auf.
4 · Auswerten
- Berechnen Sie für einen Versuch I_each = E/R mit E = 9 V, dann I_total = 2·I_each. Vergleichen Sie beides mit der Tabelle.
- Vergleichen Sie hier den Strom jeder Glühbirne mit dem Strom des Experiments mit geschalteter Lampe für denselben Widerstand. Erklären Sie, warum eine parallel geschaltete Glühbirne genau so hell brennt, als ob sie allein wäre.
5 · Vertiefen
- Der Gesamtstrom, der der Batterie entnommen wird, ist doppelt so hoch wie der Strom einer einzelnen Glühbirne. Erklären Sie, warum das Hinzufügen mehrerer paralleler Glühbirnen (mehr Geräte an derselben Steckdose) eine Batterie schneller entlädt, obwohl jede einzelne Glühbirne davon nicht betroffen ist.
- Wenn eine Glühbirne in diesem Parallelpaar durchbrennt (unendlicher Widerstand), was passiert dann mit der Helligkeit der anderen Glühbirne? Vergleichen Sie Ihre Antwort mit dem Burnout-Szenario des Glühbirnen-Serien-Experiments.
Die Physik hinter diesem Experiment
Parallele Glühbirnen teilen sich die Spannung
Parallel geschaltete Glühbirnen sehen jeweils unabhängig voneinander die volle Quellenspannung: I = E/R für jede einzelne, genau so, als wäre sie die einzige Glühbirne im Stromkreis. Durch das Hinzufügen mehrerer paralleler Lampen wird die Gesamtstromaufnahme erhöht, die vorhandenen Lampen werden jedoch nicht gedimmt.