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Grundschaltungen

Kurzer Überblick und Beschreibung, wie sich Spannungen, Ströme und Widerstände in den Grundschaltungen verhalten.

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Reihenschaltung

reihenschaltung

Wenn mehrere Widerstände (Verbraucher) in Reihe (hintereinander) geschaltet werden, gelten folgende Gesetzmäßigkeiten:

Spannung:

Die anliegende Spannung ist gleich der Summe der einzelnen, an den Verbrauchern abfallenden Spannungen.
U = U1 + U2 + ...
Die einzelnen, an den Teilwiderständen abfallenden Spannungen ist gleich dem Produkt aus Strom und den jeweiligen Teilwiderstand.
U1 = I * R1

Strom:

Der Strom ist in allen Widerständen gleich und wird durch die anliegende Spannung und den Gesamtwiderstand bestimmt.
I = U / R

Widerstand:

Der Gesamtwiderstand entspricht der Summe aller Teilwiderstände.
R = R1 + R2 + ...



Parallelschaltung

parallelschaltung

Wenn mehrere Widerstände (Verbraucher) parallel (nebeneinander) geschaltet werden, gelten folgende Gesetzmäßigkeiten:

Spannung:

An allen Widerständen liegt die selbe Spannung an, die der an der Schaltung angelegten Spannung gleich ist.

Strom:

Der fliesende Gesamtstrom ist die Summe aller Teilströme.
I = I1 + I2 + ...
Der Gesamtstrom lässt sich außerdem mittels der anliegenden Spannung und den Gesamtwiderstand der Schaltung errechnen:
I = U / R
Die Teilströme entsprechen der angelegten Spannung dividiert durch den jeweiligen Teilwiderstand.
I1 = U / R1

Widerstand:

Der Reziprokwert des Gesamtwiderstandes entspricht der Summe aller Reziprokwerte der Teilwiderstände.
1/R = 1/R1 + 1/R2 + ...
Mit jedem weiteren parallelgeschaltetem Widerstand sinkt der Gesamtwiderstand!



Gemischte Schaltungen

Bei Kombinationen der beiden Grundschaltungsarten gelten für die jeweiligen Teile der Schaltung die dazugehörigen Gesetzmäßigkeiten und müssen zur Berechnung herangezogen werden.
Zur Berechnung ist es empfehlenswert, Teile der Schaltung zusammenzufassen (z.B. 2 in Serie geschaltete Widerstände zu einem Gesamtwiderstand) um so zu einfachen und leicht berechenbare Grundschaltungen zu kommen (soweit dies möglich ist).

LED-Beschaltungen

led beschaltung

Leuchtdioden benötigen nur sehr kleine Spannungen und Ströme zum Betrieb und vertragen weder überhöhte Spannungen noch Spannungen in Sperrrichtung. Daher müssen sie entsprechend beschaltet werden. Bei Gleichspannung genügt es, lediglich einen passenden Vorwiderstand zu schalten. Bei Wechselspannung muss zusätzlich verhindert werden, dass eine Sperrspannung an der LED anliegt. Dies kann entweder durch eine zusätzliche Diode in Serie mit gleicher Polung geschehen oder durch eine antiparallel geschaltete Diode (kann auch eine zweite LED sein) erfolgen.

Typische Spannung (UF): 1,6 bis 3,2 V (2,4 V gilt als Standardwert)
Typischer Strom (IF): 20 mA bzw. 2 mA bei Low-Current-LED
Genaue Daten müssen dem Datenblatt der LED entnommen werden!

Berechnungsbeispiel:

U = 16 V
UF = 2,4 V
IF = 20 mA

UV = U - UF = 16 - 2,4 = 13,6 V
RV = UV / IF = 13,6 / 0,02 = 680 Ω



Das sagen User zu diesem Thema (4 Beiträge):

Von: ismael
Am: 21.09.07 11:05

@Peter: Ja, dann ist es korrekt.
lg
ismael
Von: Peter
Am: 21.09.07 10:55

Wenn es eine Reihenschaltung ist, ist die Rechnung korrekt, oder?
denn: R1=53 + R2=78=131
I=220/131=1,68A
Danke für die rasche Beantwortung meiner Frage!!!!!!
Von: ismael
Am: 21.09.07 10:19

@Peter: Die Frage lässt sich so nicht beantworten - es ist abhängig davon, ob deine Widerstände in Serie (hintereinander) oder parallel (nebeneinander - siehe Skizzen im Artikel) geschaltet sind.
Zur Berechnung des Stroms musst du zuerst den Gesamtwiderstand berechnen (die jeweilige Formel der zutreffenden Schaltungsart ist im Artikel aufgeschrieben) und dann kannst du den Strom mit I=U/R(Gesamt) ausrechnen.
lg
ismael
Von: Peter
Am: 21.09.07 10:00

Hi,
Angenommen ich habe die Spannung U=220V, R1=53 R2=78 und muß die Stromstärke berechnen. I=U/R
Kann ich dann die Spannung durch die beiden Widerstände dividieren. I=220/131 , da ich nach dem ersten Widerstand einen Spannungsabfall habe, ist dieser noch nicht berücksichtigt, oder?
Danke!

 


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