Fragestellung
Grundlagen: Widerstand und Leistung
Der Widerstand ist der Quotient aus Spannung und Strom. R = U/I
Die Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom. P = U I
Der Widerstand der Reihenschaltung steigt mit der Anzahl der Widerstände an. Es
gilt:
Rges = R1 + R2 + R3 + ...
Der Widerstand der Parallelschaltung gleicher Widerstände sinkt
antiproportional zur Anzahl der Widerstände. Es gilt:
Rges=R0/n mit R0: Grundwiderstand; n: Anzahl
der Widerstände
Verallgemeinerung:
Für verschiedene Widerstände gilt: 1/Rges = 1/R1 +
1/R2 + ...
Aufgabe:
Gegeben sei ein einfacher ohmscher Widerstand.
a) Durch einen Widerstand fließe bei einer Spannung von 6V ein Strom von 30mA.
Berechne seinen Widerstandswert.
b) Welche Leistung wird in ihm umgesetzt?
c) Welche Werte ergeben sich für Strom und Leistung, wenn man die Spannung an
diesem Widerstand verdoppelt bzw. halbiert? Wie haben sich die Werte verändert?
Begründe!
Nun werden zwei Widerstände mit 150Ω genutzt. Es liege eine Spannung von
5V an.
d) Berechne den Widerstand und den Strom bei einer Parallel- bzw.
Reihenschaltung.
e) Welche Schaltung kann mehr Leistung umsetzen?
f) Wiederhole die Aufgaben d) und e) mit einem Widerstand von 200Ω und
einem von 300Ω. Die Spannung sei wieder 5V.