Stromstärken bei der Parallelschaltung.
Für die Wiedergabe der Simulationen auf dieser Seite benötigt
man die Java-Runtime-Environment. Das Laden und Aktivieren der Java-Applets benötigt etwas Zeit. Bitte nicht beginnen, bevor Schaltsymbole zu sehen sind. |
1) Die Parallelschaltung - Funktion und Schaltbilder.
Die Parallelschaltungen gibt es oft im Haushalt. Sie werden immer dann verwendet, wenn Geräte unabhängig voneinander in Betrieb genommen werden sollen.
Bei einer Parallelschaltung können also z.B. zwei Lampen mit zwei Schaltern unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden.
Die Generation unserer Großeltern war hier energie- und
umweltbewusster als wir:
über dem Esstisch gab es oft Kronleuchter mit 6 Lampen, die man getrennt
in Betrieb nehmen konnte. Im Alltag schaltete man nur 3 Lampen ein. Hatte man
Gäste, dann wurden auch noch die anderen 3 Lampen hinzugeschaltet
("Feiertagsschaltung").
In einem Praktikum wurden Schülerinnen und Schüler beauftragt, eine solche Schaltung zu finden und ein Schaltbild ihrer Schaltung zu zeichnen. Sie kamen zu folgenden Lösungen:
Alle Schaltungen sind gleichbedeutend!
Links wurden die beiden Lampenkreise (mit Lampe und Schalter) symmetrisch zur
Spannungsquelle gezeichnet.
Die mittlere Darstellung zeigt dasselbe, nur dass hier beide Lampenkreise
rechts von der Quelle gezeichnet sind.
In der rechten Darstellung wurden die doppelte Leitungsführung des
mittleren Schaltbildes (blau umrandet) zu einer Hauptleitung
mit Abzweigung (Punkt) zusammengefasst. In der Praxis spart eine solche
Hauptleitung mit Abzweigungen wertvolle Kabel.
2.) Stromstärken bei der Parallelschaltung.
Fragen / Aufgaben:
A) Funktion der Parallelschaltung allgemein.
Belasse die Grundeinstellungen.
- Klicke nun "S1 ein/aus" mehrmals.
- Welche Funktion hat dieses Feld?
- Probiere dasselbe bei "S2 ein/aus" aus.
B) Unterschiedliche Lampen in einem Stromkreis
Schalte nur die linke Lampe L1 ein.
Die Lampe L2 bleibt für diesen Punkt außer
Betrieb.
- Verändere die Auswahl für Lampe L1, indem du im Auswahlfeld
"Lampe 1" über der Animation nacheinander andere Lampen mit
anderem Widerstand wählst.
- Ergänze folgende Tabelle:
| Widerstand R1 | Stromstärke I1 | Lampenfarbe | Leuchten |
| 5 Ohm | |||
| 10 Ohm | 1,0 A | gelb | mittel |
| 20 Ohm |
- Erläutere deine Beobachtungen mithilfe des Ohm'schen Gesetzes und rechne nach!
C) Die Stromstärke in den Teilkreisen und der Hauptleitung
Nun werden beide Lampen betrieben, schalte beide Schalter
ein!
Die Stromstärke wird im Stromkreis an drei Stellen angezeigt (Box mit
blauer Eintragung).
- I1 im Stromkreis der linken Lampe
- I2 im Stromkreis der rechten Lampe
- Iges in der gemeinsamen Hauptleitung
Ändere die Wahl der Lampen mit den Auswahlfeldern und ergänze die folgende Tabelle:
| Teilkreis: Lampe 1 | Teilkreis: Lampe 2 | Hauptleitung | ||
| R1 | I1 | R2 | I2 | Iges |
| 5 Ohm | 5 Ohm | |||
| 10 Ohm | 5 Ohm | |||
| 20 Ohm | 5 Ohm | |||
| 5 Ohm | 10 Ohm | |||
| 5 Ohm | 20 Ohm | |||
| 10 Ohm | 10 Ohm | |||
| 20 Ohm | 20 Ohm | |||
- Kannst du ein Gesetz angeben, wie sich die beiden Teilströme I1 und I2 und die Stromstärke in der Hauptleitung Iges zueinander verhalten?
D) Weiterführende Aufgaben.
Du kannst nun Lampen ein- bzw. ausschalten und unterschiedliche Lampen wählen.
- Die Stromstärke in der Hauptleitung beträgt 3 A.
Welche verschiedenen Möglichkeiten gibt es dafür? (2 Möglichkeiten)
- Die Stromstärke in der Hauptleitung beträgt 1 A bzw. 2 A.
Welche verschiedenen Möglichkeiten gibt es jeweils? (je 3 Möglichkeiten)
Noch mehr zur Parallelschaltung findest du hier:
Seiten zu
Widerstand, Reihen- und Parallelschaltung
 |
Die Simulationen entstanden mit Hilfe von Physlets von Wolfgang
Christian und Mario Belloni vom Davidson College, USA ( |