Widerstände parallel: Strom teilt sich

1 · Vorhersagen

Zwei Widerstände sind parallel (nebeneinander) über eine 6 V-Batterie geschaltet, sodass beide die volle Batteriespannung sehen. Wenn Sie den Wert des zweiten Widerstands erhöhen, steigt oder sinkt dann der Gesamtstrom, der der Batterie entnommen wird?

• Der Gesamtstrom steigt mit zunehmendem R2.
• Der Gesamtstrom hängt nicht von R2 ab.
• Der Gesamtstrom sinkt – ein größerer R2-Zweig führt weniger Strom und der andere Zweig bleibt davon unberührt.

2 · Aufbauen

1. Öffnen Sie die Preset „Parallelwiderstände“ und drücken Sie „Zurücksetzen“. R1 = 100 Ω ist fest; Die Batterie versorgt beide Zweige mit 6 V.
2. Aktivieren Sie die Stromanzeige an beiden Widerständen und der Batterie.
3. Stellen Sie den Wert von R2 für jeden Versuch ein und notieren Sie den Gesamtstrom, der der Batterie entnommen wird.

3 · Daten sammeln

Tragen Sie den Gesamtstrom I_total (y-Achse) gegen 1/R2 (x-Achse) für Ihre drei Versuche auf.

4 · Auswerten

1. Berechnen Sie für einen Versuch R_p = 1/(1/R1 + 1/R2), dann I_total = E/R_p mit E = 6 V, R1 = 100 Ω. Vergleichen Sie mit der Tabelle. Überprüfen Sie außerdem, ob I_total = E/R1 + E/R2 die gleiche Antwort liefert.
2. Der Zweigstrom von R1 bleibt unabhängig von R2 konstant bei E/R1 = 0.06 A. Erklären Sie, warum der Strom jedes parallelen Zweigs nur von seinem eigenen Widerstand abhängt, nicht vom Widerstand des anderen Zweigs.

5 · Vertiefen

1. Haushaltssteckdosen sind parallel und nicht in Reihe geschaltet, sodass jedes Gerät unabhängig voneinander den vollständigen 120 V (oder 230 V) sieht. Erklären Sie, warum eine Reihenverkabelung für ein Haus voller unabhängig geschalteter Geräte unpraktisch wäre.
2. Der Ersatzwiderstand einer Parallelkombination ist immer kleiner als jeder einzelne Widerstand. Erklären Sie, warum das Hinzufügen eines zweiten Strompfads den Ladungsfluss nur einfacher (nicht schwieriger) machen kann.

Die Physik hinter diesem Experiment

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