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Aufgabe:


Zwei Lampen mit gleich großen Widerständen werden einmal in Reihe geschaltet und einmal parallel geschaltet. Beide Schaltungen liegen an die gleiche Spannung. Welche Aussagen lassen sich über die Helligkeit in beiden Schaltungen machen?


Problem/Ansatz:


In der ersten Schaltung ist die Stromstärke überall gleich, da es sich um eine Reihenschaltung handelt. Wobei die Spannung aber auf die beiden Lampen zur Hälfte geteilt wird. P = U * I = 1/2 V * 1 A = 1/2 W. Jede Lampe hat also eine Leistung von 0,5 W.


In der zweiten Schaötung sind die Lampen parallel geschaltet. Daher ist die Spannung beider Lampen gleich. Wobei hier aber die Stromstärke geteilt wird. Nun könnte man mit der Formel P= U * I = 1V * 0,5A = 0,5 W rechnen und meinen, dass die Lampen der 1. und 2. Schaltung glech sind.
Wenn man aber an den Widerstand denkt, der durch die Parallelschaltung um die Hälfte gesunken ist, wird man feststellen, dass die Teilung der Stromstäke dadurch ausgeglichen wurde und die Lampen der 2. Leistung daher eine Laeistung von 1 W haben. Das heißt, dass die Lampen der 2. Schaltung doppelt so hell wie die Lampen der 1. Schaltung.

Warum kommt man aber über die Formel P= I² * R nicht auf 1 W?


Sind meine Überlegungen richtig? und wie kann man erkennen, wann man mit P= U * I oder P= U²/R oder P=I² * R rechnen muss?

Danke vielmals für Eure Hilfe !!!

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1 Antwort

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Hallo

Deine Überlegungen sind deshalb falsch, weil du annimmst dass der Strom bei 1V IMMER 1A ist, ohne Rücksicht auf die Widerstände

Wenn dien Spannungsquelle  in beiden Fällen dieselbe ist.

dann ist der Strom in der ReihenSchaltung I=U/2R

in der Parallel Schaltung  I=U/R im jeder Lampe, der Gesamtstrom ist also bei der Parallelschaltung 4 mal so groß als bei der Reihenschaltung.

Zur Leistung P=U*I=R*I^2, R gleich Strom halbiert (gegenüber nur 1 L) Leistung 1/4  bei jeder Lampe

Parallel : beide Lampen haben die selbe Leistung  wie eine allein.

Welche Formel man benutzt kommt auf das an, was gegeben ist.

Gruß lul

Avatar von 33 k
in der Parallel Schaltung I=U/R im jeder Lampe, der Gesamtstrom ist also bei der Parallelschaltung 4 mal so groß als bei der Reihenschaltung.

Rechnet man in der Parallelschaltung bzw. in der Reihenschaltung mit dem Gesamtwiderstand oder mit dem Widerstand jeder Lampe???

Wenn ich den Gesamtwiderstand betrachte, würde ich dann so begründen:


In der Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand viermal größer als der Gesamtwiderstand in der Parallelschaltung. Daher ist in der Reihenschaltung die Stromstärke viermal kleiner und die Leistung 16-mal als in der Parallelschaltung.

Wenn in meiner Darstellung einen Fehler vorliegt, bitte ich sie auf den Fehler einzugehen.

Danke vielmals

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