Laboraufbau Parallelschaltung

Labor Reihen- und Parallelschaltung


Verschiedene Messübungen zur Parallelschaltung und gemischten Schaltungen werden vorgestellt.

Gustav Krichhoff



Lichterkette

G. Kirchhoff fand herraus, dass in der Parallelschaltung die Summe der zu- und abfließenden Ströme immer Null ist. Auf seinen Pfaden wollen wir die Parallelschaltung untersuchen, um den verschiedenen Gesetzmäßigkeiten auf die Spur zu kommen.

Übung 1 Strom- und Spannungsmessung an zwei unterschiedlichen Widerständen

Für die Schaltung wird eine Gleichspannungsquelle mit U1 = 7 V und zwei Widerstände mit R1 = 47 Ω sowie R2 = 100 Ω verwendet.

  1. Messe die Die Spannungen U, U1 und U2. Notiere die Gesetzmäßigkeiten.
  2. Messe die Ströme I, I1 und I2. Welche Gesetzmäßigkeiten stellst du fest? Wie würde sich der Strom verhalten, wenn Du drei Widerstände parallel schaltest?
  3. Berechne die exakten Widerstandswerte R, R1 und R2 mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes. Welcher Zusammenhang besteht zwischen den Widerständen?
  4. Berechne folgende Verhältnisse:
    R1/R2, R/R1, R2/R1, I1/I2, I1/I, I2/I1.
    Welcher Zusammenhang lässt sich feststellen?
Parallelschaltung

Übung 2 Strom- und Spannungsmessung an zwei identischen Widerständen

Parallelschaltung

Für die Schaltung wird eine Gleichspannungsquelle mit U1 = 7 V und zwei Widerstände mit R1 = 47 Ω sowie R2 = 100 Ω verwendet.

  1. Messe die Die Spannungen U, U1 und U2. Notiere die Gesetzmäßigkeiten.
  2. Messe die Ströme I, I1 und I2. Welche Gesetzmäßigkeiten stellst du fest? Wie würde sich der Strom verhalten, wenn Du drei Widerstände parallel schaltest?
  3. Berechne die exakten Widerstandswerte R, R1 und R2 mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes. Welcher Zusammenhang besteht zwischen den Widerständen?
  4. Berechne folgende Verhältnisse:
    R1/R2, R/R1, R2/R1, I1/I2, I1/I, I2/I1.
    Welcher Zusammenhang lässt sich feststellen?

Übung 3 Gemischte Schaltung mit 2 Spannungsquellen

Für die Schaltung werden zwei Gleichspannungsquellen mit U1 = 10 V und U2 = 5 V verwendet. Die Widerstände haben folgende Größen R1 = 1 kΩ, R2 = 4,7 kΩ, R3 = 2,2 kΩ.

  1. Bau die Schaltung auf und miß alle Spannungen.
  2. Berechne die Ströme mit dem Maschenstromverfahren.
  3. Bestimme rechnerisch die Spannungen an den Widerständen.
gemischte Schaltung

  1. $U_{R1}=2,66~$V, $U_{R2}=7,54~$V, $U_{R3}=2,42~$V

  2. $I_1=2,64~$mA, $I_2=1,57~$mA, $I_3=-1,07~$mA
    (Tip: Ersatzspannungsquelle oder Gaussverfahren)

  3. $U_{R1}=2,64~$V, $U_{R2}=7,38~$V, $U_{R3}=-2,35~$V


Übung 4 Gemischte Schaltung mit 2 Spannungsquellen

Idee: Prof. H. Edlich

Gemischte Schaltung

Für die Schaltung werden zwei Gleichspannungsquellen mit U01 = 5 V und U02 = 10 V verwendet. Die Widerstände haben folgende Größen R1 = 1 kΩ, R2 = 1 kΩ, RL = 1 kΩ.

  1. Bau die Schaltung auf und miß alle Spannungen.
  2. Berechne die Ströme mit dem Maschenstromverfahren.
  3. Bestimme die Spannungen an den Widerständen.

  1. $U_{R1}=6,7~$V, $U_{R2}=8,4~$V, $U_{RL}=1,7~$V

  2. $I_1=6,8~$mA, $I_2=8,5~$mA, $I_L=1,7~$mA

  3. $U_{R1}=6,8~$V, $U_{R2}=8,5~$V, $U_{R3}=-1,7~$V