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Aufgabe

Einfache Parallelschaltungen

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

a)

In einer Parallelschaltung mit zwei Widerständen beträgt \(𝑅_{1}=20\,\Omega\) und \(𝑅_{2}=20\,\Omega\).

Berechne den Gesamtwiderstand \(𝑅_{\rm{ges}}=\) der Schaltung.

b)

In einer anderen Parallelschaltung mit zwei Widerständen beträgt \(𝑅_{1}=20\,\Omega\) und \(𝑅_{2}=80\,\Omega\).

Berechne den Gesamtwiderstand \(𝑅_{\rm{ges}}=\) dieser Schaltung.

c)

In einer dritten Parallelschaltung mit zwei Widerständen beträgt \(𝑅_{1}=25\,\Omega\) und \(𝑅_{2}=100\,\Omega\).

Berechne den Gesamtstrom \(I\) der fließt, wenn die Parallelschaltung an eine Spannungsquelle mit \(U=50\,\rm{V}\) angeschlossen wird.

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a)

Bei einer Parallelschaltung aus zwei Widerständen gilt allgemein\[\frac{1}{R_{\rm{ges}}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\]Einsetzen der gegebenen Wert führt zu\[\frac{1}{R_{\rm{ges}}}=\frac{1}{20\,\Omega}+\frac{1}{20\,\Omega}=\frac{2}{20\,\Omega}=\frac{1}{10\,\Omega}\]Somit ergibt sich für den Gesamtwiderstand der Parallelschaltung\[R_{\rm{ges}}=10\,\Omega\]

b)

Auch hier gilt\[\frac{1}{R_{\rm{ges}}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\]Einsetzen der gegebenen Wert führt zu\[\frac{1}{R_{\rm{ges}}}=\frac{1}{20\,\Omega}+\frac{1}{80\,\Omega}=\frac{4}{80\,\Omega}+\frac{1}{80\,\Omega}=\frac{5}{80\,\Omega}=\frac{1}{16\,\Omega}\]Somit ergibt sich für den Gesamtwiderstand der Schaltung\[R_{\rm{ges}}=16\,\Omega\]

c)

Um mittels \(R=\frac{U}{I}\)bzw. \(I=\frac{U}{R}\) den Gesamtstrom in der Schaltung berechnen zu können, musst du zunächst wiederum dem Gesamtwiderstand der Parallelschaltung mittels \(\frac{1}{R_{\rm{ges}}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\) berechnen. Es folgt\[\frac{1}{R_{\rm{ges}}}=\frac{1}{25\,\Omega}+\frac{1}{100\,\Omega}=\frac{4}{100\,\Omega}+\frac{1}{100\,\Omega}=\frac{5}{100\,\Omega}=\frac{1}{20\,\Omega}\]Der Gesamtwiderstand der Schaltung ist also \(R_{\rm{ges}}=20\,\Omega\)

Damit ergibt sich\[I=\frac{50\,\rm{V}}{20\,\Omega}=2{,}5\,\rm{A}\]Es fließt also ein Gesamtstrom von \(I=2{,}5\,\rm{A}\) durch die Parallelschaltung.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Komplexere Schaltkreise