Spannungsabfall an Widerstand berechnen?
Wie kann man den Spannungsabfall an jedem Widerstand berechnen, kann mir das bitte jemand an folgendem Stromkreis erklären
Vielen Dank
R1=20 Ohm R2=50 Ohm R3=80 Ohm
Spannung an Stromquelle= 24V
6 Antworten
Zuerst berechnest du den Gesamtwiderstand Rges:
Rges = 20 Ω + 50 Ω + 80 Ω = 150 Ω
Nun kannst du die Stromstärke ausrechnen:
aus U = Rges * I folgt:
I = U / Rges = 24 V / 150 Ω = 0,16 A
Mit dieser Stromstärke, die durch alle Widerstände durchfließt, kannst du den Spannungsabfall an jedem einzelnen Widerstand berechnen:
U1 = R1 * I = 20 Ω * 0,16 A = 3,2 V
U2 = R2 * I = 50 Ω * 0,16 A = 8 V
U3 = R3 * I = 80 Ω * 0,16 A = 12,8 V
Und jetzt machen wir die Probe, denn die Summe aller Spannungsabfälle muss wieder die Quellenspannung ergeben:
Uges = U1 + U2 + U3 = 3,2 V + 8 V + 12,8 V = 24 V
...stimmt also.
Ich glaube der Lehrer hat das nicht verständlich erklärt, wie Spannung und Strom gemessen wird.
Also beim Strom wird gemessen, was durch das Messgerät fließt.
Bei Spannung ist das aber anders. Das Messgerät misst immer den Spannungsabfall zwischen den zwei Messspitzen. Wenn, wie in der Aufgabe bei U2 das Messgerät anguckst, ist zwischen den Messspitzen nur R2. Also merkt das Messgerät garnicht, dass da noch R1 daneben ist. Das ist dem egal. Du musst wirklich nur auf das achten, was zwischen den Messspitzen liegt.
Und als Tipp. Alle Spannungsabfälle zusammengerechnet müssen immer die Gesamtspannung ergeben. In deinem Fall müsste also 24V rauskommen, wenn du alle Spannungsabfälle zusammenrechnest. 3,2+8+12,8=24. Also ist Hamburger02 mit seiner Rechnung richtig.
Die 3 Voltmeter sind jeweils so angeschlossen, dass sie immer nur den Spannungsabfall an einem einzelnen Widerstand messen. Was davor und danach kommt, spielt dann keine Rolle.
Nur wenn du ein Voltmeter so anschließt, dass es am Eingang von R1 und am Ausgang von R2 liegt, dass also beide Widerstände zwischen den Messspitzen liegen, müsstest du bei der Berechnung der gemessenen Spannung R1 + R2 berücksichtigen.
Du kannst das wie von Zer091beschrieben über die Proportionsregel tun, oder du berechnest zuerst den Gesamtstrom:
Iges = U / Rges. Wobei sich Rges in der Reihenschaltung, die ja hier vorliegt, aus der Summe der Einzelwiderstände berechnet. Also:
Iges = U / (R1 + R2 + R3)
In einer Reihenschaltung ist der Strom an jeder Stelle gleich. Also
In = Iges.
Somit kannst du die Spannungabfälle folgendermaßen berechnen:
U1 = Iges * R1
usw.
Die Proportionsregel ist zwar eleganter, aber so funktioniert es auch.
Du musst einfach URI anwenden. Also erstmal musst du A wissen. Das ergibt sich durch Rges. Also einfach R1+R2+R3=Rges.
Dann U=R*I.
U=24V
I=Rges
Das in die Formel eintragen und ausrechnen. Dann hast du A.
Dann mit den einzelnen Widerständen wieder rechnen.
Hier als Besipiel für R1
U=R*I.
R=20
A=Haste ja eben ausgerechnet
Ich habe erstmal so wenig wie möglich vorgerechnet. Wenn du mehr Hilfe brauchst, sag Bescheid. Und sag mal das Ergebnis. Dann kann ich nochmal nachrechnen.
kommt für den zweiten widerstand der spannungsabfall U2= 11,2V heraus?
und wenn du so gut wärst könntest du mir doch mehr infos geben dies ist nämlich zum lernen für test
Danke
Was meinst du mit U2. Das gibt es ja in der Aufgabe nicht wirklich. Meinst du den Spannungsabfall von R2?
Wenn du das meinst, ist dein Ergebnis leider nicht ganz richtig. Der Spannungsabfall von R2 beträgt 8V
Und was möchtest du noch für Infos haben?
Oder hat sich das erledigt?
Hamburger02 hat das ja eigendlich ausführlich vorgerechnet: https://www.gutefrage.net/frage/spannungsabfall-an-widerstand-berechnen#answer-351881224
Du kannst max den Spannungsabfall prozentual bestimmen, da alles in Reihe.
Die Formel ist R/Rges*V
R1: 20/150 ≈ 13,3%
R2: 50/150 ≈ 33,3%
R3: 80/150 ≈ 53,3%
Da alle Widerstände in Reihe geschalter sind, wird der Strom I durch die Summe der Widerstände bestimmt. Du kannst also alle Widerstände addieren und mit I=U/R den Strom berechnen. Da dieser Strom ja an jedem Punkt des Stromkreises (Reihenschaltung) gleich ist, kannst Du nun für jeden Widerstad den Spannungsabfall berechnen. U = I*R (dieselbe Formel, nur umgestellt).
Du kannst natürlich auch, wie von Zer091 vorgeschlagen, die Spannungen über die Verhältnisse der Widerstände bestimmen.
aber wenn ich zb u2 berechne miss ich dann nicht mit R1,2 rechnen?