Warum ist die stromstärke in einem stromkreis überall gleich groß

Parallelschaltung, Reihenschaltung, Ohmsches Gesetz

Parallelschaltung (Verzweigter Stromkreis)

Beispiel: normale Stomleitungen

Inhaltsverzeichnis Show

Parallelschaltung, Reihenschaltung, Ohmsches Gesetz
Parallelschaltung (Verzweigter Stromkreis)
Reihenschaltung (Unverzweigter Stromkreis)
Das Ohmsche Gesetz
Warum ist Stromstärke immer gleich?
Ist die Stromstärke im Stromkreis immer gleich?
Ist die Spannung überall im Stromkreis gleich groß?
Wo ist die Stromstärke gleich?

An parallel geschalteten Widerst�nden liegt immer die gleiche Spannung an,
n�mlich die Quellenspannung U0.
U1 = U2 = ... = U0
Der Strom verteilt sich antiproportional auf die Widerst�nde.
Der Gesamtstrom ist gleich der Summe der Teilstr�me:
Iges = I1 + I2 + I3 + ... (1. Kirchhoffsches Gesetz)
Es gilt I1 = U / R1 sowie I2 = U / R2
bzw. U = I1 � R1 sowie U = I2 � R2
gleichsetzen ergibt I1 � R1 = I2 � R2
umgeformt ergibt sich das 2. Kirchoffsche Gesetz:

Merke:
Je mehr Widerst�nde, desto kleiner ist der Gesamtwirderstand.
Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Widerstand.

Reihenschaltung (Unverzweigter Stromkreis)

In einer Reihenschaltung ist die Stromst�rke �berall gleich.
I1 = I2 = ... = I0

Beispiel:
Die Spannung verteilt sich proportional auf die Widerst�nde.
Je gr��er der Widerstand, desto gr��er die Spannung!
In einer Reihenschaltung verhalten sich die Teilspannungen
zueinander wie die Teilwiderst�nde U1 / U2 = R1 / R2

Fasst man beide Widerst�nde der oberen Schaltung zu einem Ersatzwiderstand zusammen, so gilt folgende Regel: Rges = R1 + R2
Der Ersatzwiderstand ist gleich der Summe der Teilwiderst�nde:

Das Ohmsche Gesetz

Erh�ht man in einem Stromkreis mit konstantem Widerstand die Spannung, steigt proportional dazu die Stromst�rke: also ist I ~ U (Ohmsches Gesetz)
Georg Simon Ohm entdeckte dies im Jahre 1821 zuerst.
Erh�ht man in einem Stromkreis bei konstanter Spannung den Widerstand (z.B. Dimmer), so sinkt antipropotional dazu die Stromst�rke: also ist I ~ 1 / R
Zusammengefasst gilt I ~ U / R bzw.

Durch Umformen erh�lt man
(Definition des elektrischen Widerstandes)
Definition der Einheit:
: Griechischer Buchstabe Omega
Beispiel:
Bei 100 V flie�en 0,2 A. Wie gro� ist R?
R = U / I = 100V / 0,2A = 500 V/A = 500 = 0,5

Kapitel 6: Die Maschenregel f�r die elektrische Spannung

Das zweite Kirchhoffsche Gesetz beschreibt die elektrische Spannung in verschiedenen Stromkreisen. Hierzu muss man wissen, dass in einem verzweigten Stromkreis die volle Spannung an beiden Bauelementen anliegt. Im Gegensatz zur el. Stromst�rke - die in diesem Fall in zwei Teilstromst�rken aufzweigt - ver�ndert sich die el. Spannung nicht an den Knotenpunkten, sondern nur an den Bauelementen. Man sagt, an den Bauelementen f�llt Spannung ab - d.h. die Spannung wird von Bauelement zu Bauelement kleiner.

Prinzipiell verh�lt sich die elektrische Spannung immer genau entgegengesetzt zur elektrischen Stromst�rke:

Im unverzweigten Stromkreis ist die Gesamtspannung gleich der Summe der Teilspannungen!
Es gilt:
Uges = U1 + U2

Im verzweigten Stromkreis ist die elektrische Spannung an allen Stellen gleich gro�!
Es gilt:
Uges = U1 = U2

Man sagt nun, dass jeder m�gliche Stromweg - auf dem die Elektronen von der Stromquelle durch den Stromkreis flie�en und wieder zur Stromquelle zur�ck gelangen - eine Masche darstellt.

Der Begriff "Masche" ist dabei von der Hauswirtschaft entnommen worden. Dort findet man zum Beispiel die Strickmaschen. Der Begriff "Masche" sollte also nicht neu sein, aber in diesem physikalischen Sprachgebrauch muss man sich erst einmal daran gew�hnen ... ! Ein einfacher Stromkreis - genauso wie jeder unverzweigte Stromkreis auch - besteht nur aus einer einzigen Masche. Aber bereits eine einfache Parallelschaltung erlaubt es dem el. Strom (b.z.w. den Elektronen) auf zwei unterschiedlichen Wegen vom Minuspol der Spannungsquelle zum Pluspol zu gelangen. Wir haben hier rechts also zwei verschiedene Maschen. Jede der beiden Maschen hat die volle Spannung der Spannungsquelle also liegt an jeder der beiden Gl�hlampen die Gesamtspannung an!

Je verzweigter nun der elektrische Stromkreis ist, desto mehr Maschen k�nnen gebildet werden:

In der oben zu sehenden Animation sind bereit drei Maschen eingetragen. In Wirklichkeit k�nnte man aber noch weitere Maschen entdecken. Versuche doch mal, alle Maschen zu finden ...

Interaktives Maschenmodell eines verzweigter Stromkreis

In der untenstehenden Flash-Animation kannst du drei Maschen ausw�hlen und dir die Spannung anzeigen lassen, die in der jeweiligen Masche anliegt! W�hle dazu erst eine Masche aus und addiere die farbig hervorgehobenen Teilspannungen in dieser Masche zusammen. Zum �berpr�fen deines Ergebnisses kannst du dann auf die linke Maustaste klicken ...

Warum ist Stromstärke immer gleich?

Misst man in einer Reihenschaltung die Stromstärke an verschiedenen Punkten, so ist sie stets gleich groß. Das liegt daran, dass an jeder Stelle gleich viele Elektronen vorbeikommen.

Ist die Stromstärke im Stromkreis immer gleich?

I1 = I2 = I3, d.h. im unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke überall gleich groß. Bei der reinen Serienschaltung ist der Ersatzwiderstand (Gesamtwiderstand) gleich der Summe der Einzelwiderstände.

Ist die Spannung überall im Stromkreis gleich groß?

Im unverzweigten Stromkreis ist die Gesamtspannung gleich der Summe der Teilspannungen! Im verzweigten Stromkreis ist die elektrische Spannung an allen Stellen gleich groß!

Wo ist die Stromstärke gleich?

Die elektrische Stromstärke durch zwei parallel geschaltete gleiche Lämpchen ist gleich, durch zwei verschiedene Lämpchen ist sie verschieden. Die Durchlässigkeit für die Elektrizität ist bei gleichen Lämpchen gleich, bei verschiedenen Lämpchen verschieden.