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123445
Anmeldungsdatum: 05.06.2014
Beiträge: 4
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 123445 Verfasst am: 05. Jun 2014 12:40 Titel: Lampen leuchten heller als andere wieso? |
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Meine Frage:
In einem Stromkreis sind vier gleiche Lampen wie in der Zeichnung dargestellt angeordnet. Was lässt sich über die Helligkeit der Lampen sagen?
Lampen 1 und 4 sind in Reihenschaltung und Lampen 3 und 4 in Parallelschaltung im Stromkreis.
Meine Frage : Wieso leuchten 1 und 4 heller als 3 und 4
Leider kann ich das bild nicht hinzufügen...
Meine Ideen:
Meine Überlegung: Die Lampen in Reihenschaltung leuchten heller, weil sie sich den Strom nicht teilen müssen??? Wie kann man das am einfachsten erklären?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 05. Jun 2014 13:29 Titel: |
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| 123445 hat Folgendes geschrieben: | | Lampen 1 und 4 sind in Reihenschaltung und Lampen 3 und 4 in Parallelschaltung im Stromkreis. |
Bist Du sicher, dass Lampe Nr. 4 in Reihe zu Lampe Nr.1 und gleichzeitig parallel zu Lampe Nr.3 liegt? Ich nehme mal an, dass das ein Tippfehler ist. Tatsächlich dürfte es sich um vier gleiche Lampen handelt, von denen zwei parallel geschaltet sind und in Reihe zur Reihenschaltung der beiden restlichen Lampen liegen.
Für diesen Fall gilt nach Spannungsteilerregel, dass die Spannung an jeder der in Reihe liegenden Spannungen doppelt so hoch ist wie die an der Parallelschaltung.
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123445
Anmeldungsdatum: 05.06.2014
Beiträge: 4
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| 123445 Verfasst am: 05. Jun 2014 14:09 Titel: Frage |
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Aber was ich nicht verstehe, ich dachte bei einer Reihenschaltung wird die SPannung geteilt und bei der Parallelschaltung ist die gleich :S
| Beschreibung: |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 05. Jun 2014 14:58 Titel: |
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| 123445 hat Folgendes geschrieben: | | Aber was ich nicht verstehe, ich dachte bei einer Reihenschaltung wird die SPannung geteilt und bei der Parallelschaltung ist die gleich |
Ja, aber an jeder der in Reihe liegenden Lampen liegen laut Spannungsteilerregel zwei Fünftel der Gesamtspannung, während an den beiden parallelen Lampen nur ein Fünftel der Gesamtspannung liegt. Also ist die Spannung an den in Reihe liegenden Lampen, wie in meinem vorigen Beitrag bereits gesagt, doppelt so hoch wie die Spannung an den parallelen Lampen. Doppelte Spannung ---> doppelter Strom ---> größere Leistung ---> größere Helligkeit.
Die Spannungsteilerregel kennst du doch, oder?
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123445
Anmeldungsdatum: 05.06.2014
Beiträge: 4
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| 123445 Verfasst am: 05. Jun 2014 15:29 Titel: Hm |
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Danke für die Antwort !
Meinen Sie die kirschhoff'schen Gesetze???
die summe der teilspannungen sind gleich der Gesamtspannung ( Reihenschaltung)
und bei der Parallelschaltung ( die Spannung in allen Zweigen ist gleich groß und identisch mit der Gesamtspannung)
Irgendwie ist das sehr einfach, aber es hat kein Klick gemacht :S
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NaCl1972
Anmeldungsdatum: 17.05.2014
Beiträge: 22
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| NaCl1972 Verfasst am: 05. Jun 2014 22:50 Titel: |
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Hallo Zahlensalat,
Betrachte doch mal die beiden Lampen 2 und 3 als einen Verbraucher (Ersatzverbraucher), dann hast Du 3 Verbraucher, die in Reihe geschaltet sind. Die Spannung teilt sich auf diese drei Verbraucher auf. Die Spannung, die an den Verbrauchern 2 und 3 anliegt, ist identisch mit der Spannung, die am “Ersatzverbraucher“ anliegt. Die Stromstärke bei den Lampen 1 und 4, sowie am Ersatzverbraucher gleich der Gesamtstromstärke. Diese teilt sich zwischen den Lampen 2 und 3 auf- Nun sollte es aber nicht nur Klick machen sondern richtig klappern.
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123445
Anmeldungsdatum: 05.06.2014
Beiträge: 4
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| 123445 Verfasst am: 05. Jun 2014 23:25 Titel: .. |
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Also die Lampen 1 und 4 leuchten heller, weil sie sich nicht den strom teilen müssen wie 2 und 3, die parallel zueinander geschaltet sind und daher die halbe Spannung haben?????
Ich dachte nur, weil bei einer Parallelschaltung ist die Spannung immer gleich, deshalb bin ich ja so verwirrt.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. Jun 2014 01:24 Titel: |
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| 123445 hat Folgendes geschrieben: | | Ich dachte nur, weil bei einer Parallelschaltung ist die Spannung immer gleich, deshalb bin ich ja so verwirrt. |
Ja, die Spannung ist an allen Elementen einer Parallelschaltung dieselbe (Maschensatz). Die Leistung ist aber U²/R. Es kommt also auf die Größe der Spannung an. Und die ist an der Parallelschaltung der Lampen 2 und 3 nun mal nur ein Fünftel der Gesamtspannung, während sie sowohl an der Lampe 1 als auch an der Lampe 4 jeweils zwei Fünftel der Gesamtspannung beträgt, wie ich Dir bereits mehrmals unter Hinweis auf die Spannungsteilerregel gesagt habe.
Du solltest Dich mal mit den einfachsten Grundregeln der Elektrotechnik beschäftigen:
- Ohmsches Gesetz
- Kirchhoffscher Maschensatz
- Kirchoffscher Knotenpunktsatz
Daraus lassen sich herleiten
- Spannungsteilerregel
- Stromteilerregel
Mehr Grundgesetzmäßigkeiten gibt es auch nicht. Ist es vielleicht zu viel verlangt, diese Handvoll Grundregeln zu verinnerlichen?
Du hast hier 4 gleiche Widerstände R. Davon sind zwei parallel geschaltet, haben also einen Gesamtwiderstand von R/2.
Damit hast Du eine Reihenschaltung von drei Widerständen, deren Gesamtwiderstand Rges=2,5R ist.
Die Spannungsteilerregel sagt nun, dass die Spannung an einem Teilwiderstand der Reihenschaltung gleich der Gesamtspannung mal Teilwiderstand durch Gesamtwiderstand ist. Oder anders ausgedrückt: Die Spannungen in einer Reihenschaltung verhalten sich wie die zugehörigen Widerstände, hier also
und
Da die Leistung aber
ist und die Lampen umso heller leuchten je größer die in ihnen umgesetzte Leistung ist, leuchten die Lampen 1 und 4 heller als die Lampen 2 und 3.
Du kannst natürlich auch mit der Stromteilung argumentieren, aber Du warst ja immer so versessen auf der Gleichheit der Spannungen an der Parallelschaltung und wolltest damit irgendwie die Helligkeit begründen. Die Gleichheit der Spannungen liefert dafür allerdings keine Begründung, sondern die Höhe der Spannung (s.o.). Die Spannungsgleichheit lässt sich übrigens hier auch "hintenrum" am praktischen Beispiel nachweisen. Gleichheit der Widerstände vorausgesetzt, teilt sich der Gesamtstrom in zwei gleiche Hälften auf. Die Spannungen in der Parallelschaltung sind also nach ohmschem Gesetz
und
woraus folgt U2=U3
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 08. Jun 2014 13:26 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | 123445 hat Folgendes geschrieben: | | Aber was ich nicht verstehe, ich dachte bei einer Reihenschaltung wird die SPannung geteilt und bei der Parallelschaltung ist die gleich |
Ja, aber an jeder der in Reihe liegenden Lampen liegen laut Spannungsteilerregel zwei Fünftel der Gesamtspannung, während an den beiden parallelen Lampen nur ein Fünftel der Gesamtspannung liegt. Also ist die Spannung an den in Reihe liegenden Lampen, wie in meinem vorigen Beitrag bereits gesagt, doppelt so hoch wie die Spannung an den parallelen Lampen. Doppelte Spannung ---> doppelter Strom ---> größere Leistung ---> größere Helligkeit.
Die Spannungsteilerregel kennst du doch, oder? |
Wenn man von Widerständen spricht die ihren ohmschen Wert nicht verändern, stimmen die erwähnte Formel der Spannungsteilregel.
Die Lampen aber haben stromabhängiger ohmschen Widerstand, die gemessene Spannungen auf den Lampen werden andere Werte als berechnet liefern, auch dann wenn alle 4 Lampen identisch sind!
http://www.physikerboard.de/htopic,29358,lampen.html
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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