Widerstände in Reihe: Widerstände add
1 · Vorhersagen
Zwei Widerstände sind in Reihe (nacheinander) über eine 12 V-Batterie geschaltet. Wenn Sie den Wert des zweiten Widerstands erhöhen, fließt dann immer noch der gleiche Strom durch beide?
- Nein – Strom teilt sich zwischen den beiden Widerständen auf.
- Ja – Serienkomponenten teilen sich genau einen Strom, unabhängig von ihren individuellen Widerständen.
- Der Strom durch jeden Widerstand wird unabhängig durch seinen eigenen Widerstand eingestellt.
2 · Aufbauen
- Öffnen Sie die Preset „Reihenwiderstände“ und drücken Sie Zurücksetzen. R1 = 100 Ω ist fest; die Batterie liefert 12 V.
- Aktivieren Sie die Stromanzeige an beiden Widerständen.
- Stellen Sie den Wert von R2 für jeden Versuch ein und zeichnen Sie den (einzelnen, gemeinsamen) Stromkreis auf.
3 · Daten sammeln
| Widerstand R2 (Ω) | Gesamtwiderstand R_total (Ω) | Strom I (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 200.00 | ||
| 300.00 |
Tragen Sie den Strom I (y-Achse) gegen den Gesamtwiderstand R_total (x-Achse) für Ihre drei Versuche auf.
4 · Auswerten
- Berechnen Sie für einen Versuch R_total = R1 + R2, dann I = E/R_total unter Verwendung von E = 12 V, R1 = 100 Ω. Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Bestätigen Sie anhand der Simulation, dass der aktuelle Messwert bei R1 und bei R2 identisch ist. Erklären Sie, warum Serienkomponenten genau einen Strom teilen müssen (die Ladung kann nirgendwo anders hinfließen).
5 · Vertiefen
- Da beide Widerstände denselben Strom führen, erhält der größere Widerstand den größeren Anteil der 12 V. Erklären Sie, warum V = IR bedeutet, dass sich die Spannung in einer Reihenschaltung proportional zum Widerstand aufteilt.
- Weihnachtsbeleuchtungen im alten Stil waren in Reihe geschaltet: Wenn eine Glühbirne durchbrannte, wurde die gesamte Lichterkette dunkel. Erklären Sie anhand Ihres Wissens über Serienströme, warum.
Die Physik hinter diesem Experiment
Serienwiderstand
In Reihe geschaltete Widerstände addieren sich direkt: R_total = R1 + R2 + ... Da nur ein Strompfad existiert, fließt durch jedes Bauteil der gleiche Strom I = E/R_total.