Rechnen in Schaltkreisen

In Schaltkreisen richtig zu rechen ist wichtig, also wie man Widerstände, Spannungen und Stromstärken richtig misst und addiert.

Parallelschaltung

UGes = U1=U2

IGes = I1+I2


Vorstellung

Ihr könnt euch die Parallelschaltung mit einem Wasserrohr vorstellen, welches sich in zwei Teile teilt. Der Widerstand währe dann eine Verengung des Rohrs, die Spannung währe der Druck, welcher das Wasser nach vorne drückt und die Stromstärke wäre die Menge an Wasser.

Hier seht ihr diese Modellvorstellung, dabei ist:

  • Spannung orange
  • Widerstand rot
  • Strom blau

Was kann man so erkennen?

  • Wenn man die Spannungen addiert, erhält man die Gesamtspannung, nämlich die von beiden dünnen Rohren zusammen. 
  • Werden Widerstände parallel geschaltet fließt mehr Wasser durch als in Reihe, denn so fließt etwas durch den ersten Widerstand und etwas durch den Zweiten. (Sind sie parallel geschaltet, wird erst was durch den Ersten gebremst und dann auch noch durch den Zweiten.)
  • Gesamtstrom ergibt sich, wenn man die Stromstärken der beiden dünneren Rohre addiert, da diese schließlich zusammenfließen und so den Gesamtstrom ergeben.

Reihenschaltung

Spannung:

UGes = U1+U2

Stromstärke:

IGes = I1 = I2

Widerstand:

RGes = R1+R2


Vorstellung

Bei der Reihenschaltung könnt ihr euch den Strom wieder als Wasser in einem Rohr vorstellen. Dabei sind die Widerstände Verengungen im Rohr, die Spannung ist der Druck, welcher das Wasser durch die Verengungen "drückt" und der Strom ist das fließende Wasser. 

Hier seht ihr diese Modellvorstellung, dabei ist:

  • Spannung orange
  • Widerstand rot
  • Strom blau

Was kann man so erkennen?

  • Man muss die Spannungen addieren, um die Gesamtspannung zu erhalten, denn es wird etwas Spannung dazu verwendet das "Wasser" durch den ersten Widerstand "zu pressen" und danach nochmal etwas um es durch den zweiten Widerstand "zu pressen". Zusammen ergeben diese Spannungen dann die Gesamtspannung.
  • Je mehr Widerstände im Rohr sind, umso weniger Wasser fließt auch, genauso ist es beim Strom. Dazu braucht man auch mehr Druck (Spannung), um das Wasser (Strom) fließen zu lassen.
  • Der Strom ist überall gleich, denn dieser "staut" sich am ersten Widerstand, dann auch am zweiten, so ist überall dann der Wasserfluss (Strom) gleich stark, da er nirgendwo schneller sein kann.