Spannungsabfall berechnen/ermitteln
Hallo, ich sitze gerade an den Physikhausaufgaben und komme nicht weiter. Man soll die Spannungsabfälle an 2 Lampen (L2, L4)berechnen. Der Stromkreis sieht folgendermaßen aus:
Batterie(Grundspannung 12V) - L1 (Stromstärke 0,4 A, Spannungsabfall 5V) - Trennung des Stromkreises in eine Parallelschaltung - 1. Weg: L2 (Stromstärke 0,15 A) - 2. Weg: L3 (Stromstärke 0,25 V, Spannungsabfall 4 V) - Zusammenführung der Kabel - L4 (Stromstärke 0,4 V) - Anschluss an Batterie
Ich brauche keine Lösung, nur den Ansatz zur Lösung dieser Aufgabe und bitte keine Antworten, die meinen, dass es verboten ist, bei Hausaufgaben um Hilfe zu fragen.
Danke im Voraus WIN7man
3 Antworten
Die im Schaltbild angegebenen Meßwerte gelten für den geschlossenen Schalter S
Also ist der Spannungsfall an der Lampe L2 gleich dem an der Lampe L3 (=4V) und somit ist der Spannungsfall an L4 gleich der Differenz von 12V - Ul1 - Ul3
Da ich annehme, dass auch noch die Spannungen an den Lampen und der Strom bei geöffnetem Schalter gesucht werden, hier der Ansatz:
Mit den Spannungfällen und Strömen kannst Du die Widerstände der einzelnen Lampen berechnen (z.B. Rl1 = 5,0V / 0,4A). Mit den 3 in Reihe geschalteten Widerständen von L1, L2 und L4 und der Gesamtspannung von 12V kannst Du den Strom bei geöffnetem Schalter berechnen und mit diesem und den Widerständen dann die Spannungen an den einzelnen Lampen.
Nein! Der Strom I ergibt sich aus der Spannung (12V) und den in Reihe geschalteten Widerständen Rges (I = U / Rges).
Bei geschlossenem Schalter sind das:
Rges = Rl1 + (Parallelgeschaltet Rl2 und Rl3) + Rl4
Bei offenem Schalter:
Rges = Rl1 + Rl2 + Rl4
Da der Widerstand der Parallelschaltung von Rl2 und Rl3 (Rp = Rl2 * Rl3 / ( Rl2 + Rl3 ) kleiner ist als der kleinere der beiden Einzelwiderstände Rl2 und Rl3, ist der Gesamtwiderstand Rges bei offenem Schalter größer als bei geschlossenem.
Da die Spannung dieselbe ist, wird also bei offenem Schalter der fließende Strom kleiner als 0,4A sein.
Und: inwiefern ändern sich Spannungsabfälle und Stromstärken bei geöffnetem Schalter?
Wie kommt man darauf, dass Spannungsabfall von L2 gleich dem von L3 ist und warum ist der Spannungsabfall an L4 kleiner als der an L1 obwohl der gleiche Strom fließt?
Meßwerte !
Wenn der Strom durch L1 und L4 jeweils 0,4A ist und die Ströme durch L2 bzw. L3 0,15A bzw. 0,25A (0,15A + 0,25A = 0,4A) sind, bedeutet das, dass beide Lampen parallel geschaltet sein müssen. Deshalb muß an beiden Lampen die gleiche Spannung (4V) anliegen.
Wenn an L4 bei gleichem Strom weniger Spannung abfällt als an L1, bedeutet das nur, dass der Widerstand (R = U/I ) von L4 kleiner als der von L1 ist
Mache Dir eine Zeichnung, vielleicht reicht das schon, auf dass es Dir wie Schuppen von den Augen falle.
Hint: Wenn die Kabel vor und nach L2 bzw. L3 miteinander verbunden sind, dann liegt an L2 die gleiche Spannung an wie an L3.
Hint: In der Reihenschaltung alle Teilspannungen addiert muss 12 V ergeben.
Wenn der Schalter geöffnet ist , dann muss durch L2 der gleiche Strom fließen wie durch L1 !!
Ist es richtig, dass bei offenem Schalter die 0,4A durch L2gehen und dass der Spannungsabfall dennoch 4V bleibt?