Elektrische Spannung.
Potenzieller unterschied. Stromspannung.

Thema: Was ist elektrische Spannung und Potenzialdifferenz?

Einer der unter Elektrikern vielleicht am häufigsten verwendeten Ausdrücke ist der Begriff der elektrischen Spannung. Man nennt es auch Potentialdifferenz und eine nicht ganz korrekte Bezeichnung wie Stromspannung, nun ja, die Bedeutung der Namen ist im Wesentlichen gebräuchlich. Was bedeutet dieses Konzept eigentlich? Vielleicht gebe ich zunächst die Buchformulierung: elektrische Spannung - Es ist eine Arbeitseinstellung elektrisches Feld Gebühren bei der Übertragung einer Testladung von Punkt 1 nach Punkt 2. gut und in einfachen Worten Beim Sprechen wird es so erklärt.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass es zwei Arten von Gebühren gibt: positive mit einem „+“-Zeichen und negative mit einem „-“-Zeichen. Die meisten von uns spielten als Kinder mit Magneten, die ehrlich gesagt aus einem anderen kaputten Auto mit Elektromotor stammten, in dem sie standen. Als wir also versuchten, dieselben Magnete einander anzunähern, wurden sie in einem Fall angezogen, und wenn wir einen von ihnen in die andere Richtung drehten, stießen sie sich entsprechend ab.

Dies geschah, weil jeder Magnet zwei Pole hat, den Süden und den Norden. Wenn die Pole gleich sind, stoßen sich die Magnete ab, sind sie jedoch entgegengesetzt, ziehen sie sich an. Das Gleiche passiert mit elektrischen Ladungen, und die Stärke der Wechselwirkung hängt von der Anzahl und Vielfalt dieser geladenen Teilchen ab. Einfach ausgedrückt: Je mehr „Plus“ auf einem Objekt bzw. „Minus“ auf einem anderen Objekt vorhanden ist, desto stärker werden sie sich zueinander hingezogen fühlen. Oder umgekehrt: Abstoßen wann gleiche Gebühr(+ und + oder - und -).

Stellen Sie sich nun vor, wir hätten zwei kleine Eisenkugeln. Wenn man in sie hineinschaut, erkennt man eine große Anzahl kleiner Teilchen, die in geringem Abstand voneinander angeordnet sind und sich nicht frei bewegen können; das sind die Kerne unserer Materie. Um diese Teilchen herum mit unglaublichem hohe Geschwindigkeit kleinere Teilchen rotieren, genannt Elektronen. Sie können sich von einigen Kernen lösen und sich mit anderen verbinden und so durch die gesamte Eisenkugel wandern. Wenn die Anzahl der Elektronen der Anzahl der Protonen im Kern entspricht, sind die Kugeln elektrisch neutral.

Wenn man aber irgendwie eine bestimmte Menge wegnimmt, wird eine solche Kugel danach streben, genau diese fehlende Menge an Elektronen an sich zu ziehen und sich so um sich herum zu bilden positives Feld mit einem „+“-Zeichen. Je mehr Elektronen fehlen, desto stärker ist es positives Feld. Im nächsten Ball machen wir das Gegenteil und fügen zusätzliche Elektronen hinzu. Dadurch erhalten wir einen Überschuss und dementsprechend das Gleiche elektrisches Feld, aber mit einem „-“-Zeichen.

Als Ergebnis erhalten wir zwei Potentiale, von denen eines darauf aus ist, Elektronen aufzunehmen, und das zweite wird sie loswerden. In einer Kugel mit Überschuss kommt es zu einer Verdrängung und diese Partikel, um die sich ein Feld befindet, drängen und stoßen sich gegenseitig aus der Kugel heraus. Und wo es an ihnen mangelt, entsteht so etwas wie ein Vakuum, das diese in sich aufzunehmen versucht. Elektronen. Dies ist ein klares Beispiel für eine Potentialdifferenz und nichts anderes als die Spannung zwischen ihnen. Aber sobald diese Eisenkugeln miteinander verbunden sind, findet ein Austausch statt und die Spannung verschwindet, da Neutralität entsteht.

Grob gesagt ist diese Tendenz geladener Teilchen, sich zwischen zwei Punkten von stärker geladenen Teilen zu weniger geladenen Teilen zu bewegen, die Potentialdifferenz. Stellen wir uns im Geiste die Kabel vor, die von einer normalen Taschenlampe mit der Batterie verbunden sind. Es passiert in der Batterie selbst chemische Reaktion Dadurch entsteht ein Elektronenüberschuss („-“), der innerhalb der Batterie zum Minuspol gedrückt wird. Diese Elektronen streben danach, an ihren Platz zurückzukehren, von dem sie zuvor herausgedrängt wurden.

Innerhalb der Batterie ist das nicht möglich, also müssen sie einfach auf den Moment warten, in dem sie in der Form eine Brücke bauen elektrischer Leiter und entlang dieser laufen sie schnell zum Pluspol der Batterie, wo sie angezogen werden. Und obwohl es keine Brücke gibt, wird der Wunsch bestehen, sie zu überqueren elektrische Spannung oder Potenzieller unterschied(Stromspannung).

Ich werde ein ähnliches Beispiel in einer anderen Darstellung geben. Es gibt einen normalen Wasserhahn. Der Wasserhahn ist geschlossen und daher kommt kein Wasser heraus, aber es befindet sich immer noch Wasser im Inneren und außerdem steht es dort unter einem gewissen Druck. Aufgrund dieses Drucks neigt es dazu, herauszukommen, aber der geschlossene Wasserhahn verhindert dies. Und sobald Sie den Wasserhahngriff drehen, fließt das Wasser sofort. Dieser Druck kann also grob mit der Spannung und Wasser mit geladenen Teilchen verglichen werden. Der Wasserfluss selbst wird vorhanden sein in diesem Beispiel fungieren als elektrischer Strom in den Drähten selbst, und der geschlossene Hahn spielt die Rolle Stromschalter. Ich habe dieses Beispiel nur zur Verdeutlichung gegeben und es ist keine vollständige Analogie!

Seltsamerweise nennen Menschen, die nicht eng mit dem Beruf des Elektrikers verbunden sind, häufig elektrische Spannung , Ausdruck ist Stromspannung und das ist eine falsche Formulierung, da Spannung, wie wir herausgefunden haben, eine Potentialdifferenz ist elektrische Aufladungen und Strom ist der Fluss dieser geladenen Teilchen selbst. Und es stellt sich heraus, dass es bei der Aussprache von Stromspannung eine leichte Diskrepanz im Konzept selbst gibt.

Stromspannung hat, wie alle anderen Größen auch, eine eigene Maßeinheit. Es wird in Volt gemessen. Dabei handelt es sich um die gleichen Volt, die auf Geräten und Netzteilen angegeben sind. In einer normalen Haushaltssteckdose gibt es beispielsweise 220 V oder eine von Ihnen gekaufte Batterie mit einer Spannung von 1,5 V. Im Allgemeinen denke ich, dass Sie das verstehen allgemeiner Überblick, was genau ist diese elektrische Spannung? In diesem Artikel habe ich mich nur auf ein einfaches Verständnis dieses Begriffs verlassen und bin nicht auf die Tiefe von Formulierungen und Formeln eingegangen, um das Verständnis nicht zu erschweren. Tatsächlich kann dieses Thema viel umfassender untersucht werden, aber es hängt von Ihnen und Ihren Wünschen ab.

P.S. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie mit Elektrizität arbeiten, Hochspannung ist lebensgefährlich.

Lassen Sie uns ein unendliches gleichmäßiges elektrisches Feld haben. Eine Ladung + Q wird am Punkt M platziert. - Die Ladung + Q, die sich unter dem Einfluss der elektrischen Kräfte des Feldes sich selbst überlässt, bewegt sich auf unbestimmte Zeit in Richtung des Feldes Fern. Für diese Bewegung der Ladung wird die Energie des elektrischen Feldes aufgewendet. Das Potenzial eines gegebenen Feldpunktes ist die Arbeit, die ein elektrisches Feld aufwendet, wenn es eine positive Ladungseinheit von einem gegebenen Feldpunkt zu einem Punkt im Unendlichen bewegt. Um die Ladung +Q von einem Punkt im Unendlichen zurück zum Punkt M zu bewegen, müssen äußere Kräfte Arbeit A erzeugen, die dazu dient, die elektrischen Kräfte des Feldes zu überwinden. Dann erhalten wir für das Potential des Punktes M:

Somit ist die absolute elektrostatische Einheit des Potentials dreihundertmal größer als die praktische Einheit Volt.

Wenn sich eine Ladung von 1 Coulomb von einem Punkt im Unendlichen zu einem Punkt im Feld bewegt, dessen Potential 1 Volt beträgt, wird 1 Joule Arbeit verrichtet. Wenn 15 Coulomb Elektrizität von einem unendlich entfernten Punkt zu einem Feldpunkt mit einem Potential von 10 V wandern, dann beträgt die geleistete Arbeit 10 -15 = 150 Joule.

Mathematisch wird diese Abhängigkeit durch die Formel ausgedrückt:

Um von Punkt A mit einem Potenzial von 20 V zu Punkt B mit einem Potenzial von 15 V zu gelangen, muss das Feld 10 Coulomb Elektrizität leisten:

Bei der Untersuchung des elektrischen Feldes stellen wir fest, dass in diesem Feld die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten des Feldes auch als Spannung zwischen ihnen bezeichnet wird, in Volt gemessen und mit dem Buchstaben U bezeichnet wird.

Die von den elektrischen Feldkräften geleistete Arbeit kann wie folgt geschrieben werden:

Um die Ladung q entlang der Feldlinien von einem Punkt aus zu bewegen einheitliches Feld zu einem anderen, der sich im Abstand l befindet, müssen Sie die folgende Arbeit erledigen:

Dies ist die einfachste Beziehung zwischen elektrischer Feldstärke und elektrischer Spannung für ein gleichmäßiges Feld.

Die Lage von Punkten gleichen Potentials auf der Oberfläche eines geladenen Leiters hängt von der Form dieser Oberfläche ab. Wenn du nimmst zum Beispiel eine geladene Metallkugel, dann Punkte mit gleichem Potential in elektrisches Feld, die von der Kugel erzeugt wird, liegt auf einer Kugeloberfläche, die die geladene Kugel umgibt. Die Fläche gleichen Potentials, oder wie sie auch Äquipotentialfläche genannt wird, dient als praktische grafische Möglichkeit, das Feld darzustellen. In Abb. Abbildung 13 zeigt ein Bild der Äquipotentialflächen einer positiv geladenen Kugel.

Um eine klare Vorstellung davon zu bekommen, wie sich die Potentialdifferenz in einem bestimmten Feld ändert, sollten Äquipotentialflächen so gezeichnet werden, dass die Potentialdifferenz zwischen Punkten auf zwei liegt

Die Mittelflächen waren gleich, beispielsweise gleich 1 Zoll. Lassen Sie uns die anfängliche Null-Äquipotentialfläche mit einem beliebigen Radius skizzieren. Wir zeichnen die restlichen Flächen 1, 2, 3, 4 so, dass die Potentialdifferenz zwischen Punkten, die auf dieser Fläche und auf benachbarten Flächen liegen, 1 V beträgt. Gemäß der Definition einer Äquipotentialfläche ist die Potenzialdifferenz zwischen einzelnen Punkten, die auf derselben Fläche liegen, Null; Daher bewegt sich die Ladung ohne Arbeitsaufwand entlang der Äquipotentialfläche. Aus dieser Abbildung wird deutlich, dass bei Annäherung an einen geladenen Körper die Äquipotentialflächen näher beieinander liegen, da das Potenzial der Feldpunkte zunimmt und die Potenzialdifferenz zwischen benachbarten Flächen gemäß der akzeptierten Bedingung gleich bleibt . Und umgekehrt, wenn man sich von einem geladenen Körper entfernt, sind Äquipotentialflächen seltener zu finden. Elektrische Kraftlinien verlaufen an jedem Punkt senkrecht zur Äquipotentialfläche, denn nur wenn Kraft und Verschiebung senkrecht zueinander stehen, kann die Arbeit der elektrischen Kräfte bei der Bewegung einer Ladung entlang einer Äquipotentialfläche gleich Null sein. Die Oberfläche eines geladenen Leiters selbst ist eine Äquipotentialfläche, das heißt, alle Punkte auf der Oberfläche des Leiters haben das gleiche Potenzial. Alle Punkte innerhalb des Leiters haben das gleiche Potenzial.

Wenn Sie zwei Leiter mit unterschiedlichem Potenzial nehmen und sie mit einem Metalldraht verbinden, entsteht entlang des Drahtes ein elektrisches Feld, da zwischen den Enden des Drahtes ein Potenzialunterschied oder eine Spannung besteht. Freie Elektronen des Drahtes beginnen sich unter dem Einfluss des Feldes in Richtung zunehmenden Potentials zu bewegen, d. h. ein elektrischer Strom beginnt durch den Draht zu fließen. Die Bewegung der Elektronen wird fortgesetzt, bis die Potentiale der Leiter gleich sind und die Potentialdifferenz zwischen ihnen Null wird.

Werden zwei Gefäße mit unterschiedlichem Wasserstand von unten mit einem Schlauch verbunden, so fließt Wasser durch den Schlauch. Die Wasserbewegung wird so lange fortgesetzt, bis die Wasserstände in den Gefäßen die gleiche Höhe erreicht haben und der Niveauunterschied gleich Null wird.

Da jeder geladene Leiter, der mit der Erde verbunden ist, fast seine gesamte Ladung verliert, wird herkömmlicherweise davon ausgegangen, dass das Erdpotential Null ist.

Um das elektrostatische Feld aus energetischer Sicht zu untersuchen, wie bei der Spannungsbetrachtung, wird ein positiv geladener Punktkörper in das Feld eingebracht – eine Testladung. Nehmen wir an, dass ein gleichmäßiges elektrisches Feld, das einen darin eingeführten Körper mit einer Ladung q und entlang des Weges l von Punkt 1 nach Punkt 2 bewegt, funktioniert A = qEl(Abb. 62, a). Wenn die Höhe der eingeführten Gebühr beträgt 2q, 3q, ..., nq, dann erledigt das Feld die Arbeit entsprechend: 2A, 3A, ..., nA. Diese Arbeiten sind unterschiedlich groß und können daher nicht als Charakteristik des elektrischen Feldes dienen. Wenn wir jeweils die Verhältnisse der Werte dieser Werke zu den Werten der Ladung des Körpers nehmen, stellt sich heraus, dass diese Verhältnisse für zwei Punkte (1 und 2) konstante Größen sind:

Wenn wir das elektrische Feld zwischen zwei beliebigen Punkten auf ähnliche Weise untersuchen, kommen wir zu dem Schluss, dass für zwei beliebige Punkte des Feldes das Verhältnis der Arbeitsmenge zur Ladungsmenge des durch das Feld bewegten Körpers gilt zwischen den Punkten ist ein konstanter Wert, der jedoch je nach Abstand zwischen den Punkten unterschiedlich ist. Die durch dieses Verhältnis gemessene Größe wird als Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten des elektrischen Feldes (bezeichnet mit φ 2 - φ 1) oder als Spannung U zwischen den Punkten des Feldes bezeichnet. Eine skalare Größe, die ein Energiemerkmal eines elektrischen Feldes ist und anhand der von ihm geleisteten Arbeit gemessen wird, wenn ein Punktkörper mit einer Ladung von +1 von einem Punkt des Feldes zu einem anderen bewegt wird, wird als Potentialdifferenz zwischen bezeichnet zwei Punkte des Feldes oder die Spannung zwischen diesen Punkten. Aus der Definition der Potentialdifferenz Stromspannung U = φ 2 - φ 1 = Δφ.

Um jeden geladenen Körper herum befindet sich ein elektrisches Feld. Wenn der Abstand vom Körper zu einem beliebigen Punkt im Feld zunimmt, nimmt die Kraft, mit der er auf die in ihn eingebrachte Ladung einwirkt, ab (Coulombsches Gesetz) und wird an einem bestimmten Punkt im Raum praktisch gleich Null. Der Ort, an dem die Wirkung des elektrischen Feldes eines bestimmten geladenen Körpers nicht erkannt wird, wird als bezeichnet unendlich weit entfernt von ihm.

Wird die Elektroskopkugel an verschiedenen Stellen im elektrischen Feld der geladenen Kugel der Elektrophormaschine platziert, dann lädt sie das Elektroskop auf. Wenn die Elektroskopkugel geerdet ist, hat das elektrische Feld der Maschine keinerlei Einfluss auf das Elektroskop. Die Potentialdifferenz zwischen einem beliebigen Punkt des elektrischen Feldes und einem auf der Erdoberfläche befindlichen Punkt wird als Potential dieses Feldpunktes relativ zur Erde bezeichnet. Es wird an der Arbeit gemessen, für deren Berechnung Sie den Start- und Endpunkt des Pfades kennen müssen. Als einer dieser Punkte wird ein Punkt auf der Erdoberfläche genommen und die Arbeit zur Bewegung der Ladung und damit das Potenzial des anderen Punktes relativ zu diesem Punkt berechnet.

Wenn das elektrische Feld von einem positiv geladenen Körper gebildet wird (Abb. 62, b), dann bewegt es selbst den in ihn eingebrachten positiv geladenen Körper C an die Erdoberfläche. Die Potentiale der Punkte eines solchen Feldes gelten als positiv . Wenn das elektrische Feld von einem negativ geladenen Körper gebildet wird (Abb. 62, c), ist eine Fremdkraft F post erforderlich, um den positiv geladenen Körper C zur Erdoberfläche zu bewegen. Das Potenzial von Punkten eines solchen Feldes wird als negativ angesehen.

Wenn die Potentiale der Feldpunkte φ 1 und φ 2 bekannt sind, können wir anhand der Potentialdifferenzformel die Arbeit berechnen, die für die Bewegung eines geladenen Körpers von einem Feldpunkt zu einem anderen erforderlich ist: A = q(φ 2 - φ 1), oder A = qU. Daher ist die Potentialdifferenz die Energieeigenschaft des elektrischen Feldes. Mit diesen Formeln wird die Arbeit berechnet, die für die Bewegung einer Ladung in homogenen und inhomogenen elektrischen Feldern erforderlich ist.

Legen wir die Maßeinheit für die Spannung (Potenzialdifferenz) im SI-System fest. Dazu setzen wir den Wert in die Spannungsformel ein A = 1 J Und q = 1 k:

Als Spannungseinheit - Volt - wird die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten des elektrischen Feldes verstanden, bei deren Bewegung ein Punktkörper mit einer Ladung von 1 zum Feld 1 J Arbeit verrichtet.

Mögliche Felder. Es kann bewiesen werden, dass die Arbeit eines elektrostatischen Feldes beim Bewegen eines geladenen Körpers von einem Punkt zu einem anderen nicht von der Form der Flugbahn abhängt, ebenso wie die Arbeit eines gleichförmigen Feldes. Auf einer geschlossenen Flugbahn ist die Arbeit des elektrostatischen Feldes immer Null. Felder mit dieser Eigenschaft heißen Potenzial. Insbesondere das elektrostatische Feld einer Punktladung hat potentiellen Charakter.

Die Arbeit eines potentiellen Feldes kann als Änderung der potentiellen Energie ausgedrückt werden. Die Formel gilt für ein beliebiges elektrostatisches Feld. Aber nur im Fall eines gleichmäßigen Feldes wird die Energie durch die Formel (8.19) ausgedrückt.

Potenzial. Die potentielle Energie einer Ladung in einem elektrostatischen Feld ist proportional zur Ladung. Dies gilt sowohl für ein homogenes Feld (siehe Formel 8.19) als auch für jedes andere. Daher hängt das Verhältnis von potentieller Energie zu Ladung nicht von der im Feld platzierten Ladung ab.

Dies ermöglicht es uns, ein neues quantitatives Merkmal des Feldes einzuführen – das Potenzial. Das elektrostatische Feldpotential ist das Verhältnis der potentiellen Energie einer Ladung im Feld zu dieser Ladung.

Entsprechend diese Definition Potenzial ist gleich:

Die Feldstärke ist ein Vektor und stellt die Stärkecharakteristik des Feldes dar; Es bestimmt die Kraft, die an einem bestimmten Punkt im Feld auf die Ladung wirkt. Das Potenzial ist ein Skalar, es ist eine Energieeigenschaft des Feldes; Es bestimmt die potentielle Energie der Ladung an einem bestimmten Punkt im Feld.

Wenn wir eine negativ geladene Platte (Abb. 124) als Nullniveau der potentiellen Energie und damit des Potentials annehmen, dann ist das Potential eines gleichmäßigen Feldes gemäß den Formeln (8.19 und 8.20) gleich:

Potenzieller unterschied. Wie die potentielle Energie hängt der Wert des Potenzials an einem bestimmten Punkt von der Wahl des Nullniveaus zum Ablesen des Potenzials ab. Von praktischer Bedeutung ist nicht das Potenzial selbst an einem Punkt, sondern die Potenzialänderung, die nicht von der Wahl des Nullniveaus des Potenzialbezugs abhängt.

Somit ist die Potentialdifferenz (Spannung) zwischen zwei Punkten gleich dem Verhältnis der Arbeit, die das Feld verrichtet, um eine Ladung vom Startpunkt zum Endpunkt dieser Ladung zu bewegen.

Wenn wir die Spannung im Beleuchtungsnetz kennen, kennen wir die Arbeit, die das elektrische Feld leisten kann, wenn es eine Ladungseinheit von einem Kontakt der Steckdose zu einem anderen bewegt Stromkreis. Wir werden uns im gesamten Physikstudium mit dem Konzept der Potentialdifferenz befassen.

Einheit der Potentialdifferenz. Die Einheit der Potentialdifferenz wird mit der Formel (8.24) festgelegt. Im Internationalen Einheitensystem wird die Arbeit in Joule und die Ladung in Coulomb ausgedrückt. Daher ist die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten gleich Eins, wenn beim Bewegen einer Ladung von 1 C von einem Punkt zu einem anderen das elektrische Feld 1 J Arbeit verrichtet. Diese Einheit wird Volt genannt

1. Welche Felder werden Potenzial genannt? 2. Wie hängt die Veränderung der potentiellen Energie mit der Arbeit zusammen? 3. Womit ist es gleich? potenzielle Energie geladenes Teilchen in einem gleichmäßigen elektrischen Feld? 4. Potenzial definieren. Wie groß ist der Potentialunterschied zwischen zwei Punkten im Feld?

Die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis ist die Differenz ihrer Spannungen (relativ zu gemeinsamer Punkt, normalerweise Land). Zum Beispiel die Potentialdifferenz zwischen den Punkten A und B in Abb. 1,8 VAB = (VA - VB), wobei VA die Spannung am Punkt A und VB die Spannung am Punkt B ist. Die Spannungen Ud und Ud werden relativ zum Draht E gemessen, der Nullpotential hat. Spannung an jedem Punkt Elektrischer Schaltplan gemessen relativ zu Neutralleiter, Wohnraum oder Grundstück.

Wenn beispielsweise VA = 5 V und VB = 3 V, dann ist VAB = VA – VB = 5 – 3 = 2 V (Abb. 1.9(a)).

Spannungen können sich im Vorzeichen unterscheiden – negativ und positiv sein. Die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten mit Spannungen mit entgegengesetzte Vorzeichen, ist gleich der Summe dieser Spannungen.

Wenn beispielsweise VC = 3 V und VD = -2 V, dann ist V = VC + VD = 3 + 2 = 5 V (Abb. 1.9(b)).

Wenn also zwei Spannungen die gleiche Polarität oder das gleiche Vorzeichen haben, dann ist die Potentialdifferenz zwischen ihnen gleich ihrer Differenz. Wenn die Spannungen unterschiedliche Vorzeichen haben, ist die Potentialdifferenz zwischen ihnen gleich ihrer Summe.

Reis. 1.9. Visuelle Darstellung von Belastungen mit verschiedene Zeichen relativ zur Nullpotentiallinie

Parallelschaltung von Widerständen

In Abb. Abbildung 1.10 zeigt zwei parallel geschaltete Widerstände R1 und R2. Der Strom I von der Batterie verzweigt sich am Punkt A in den Strom I1, der durch den Widerstand R1 fließt, und den Strom I2, der durch den Widerstand R2 fließt. Am Punkt B addieren sich diese Ströme und bilden sich voller Strom Ich = I1 + I2.

Reis. 1.10.

Andererseits liegt an jedem Widerstand die volle Spannung V an, d. h.

Gesamtspannung V = Spannung an R1

Spannung an R2.

Totaler Widerstand

Der Gesamtwiderstand (R) zweier parallel geschalteter Widerstände ist gegeben durch:

Beachten Sie, dass der Gesamtwiderstand zweier paralleler Widerstände immer kleiner ist als der Widerstand des kleineren. Der Gesamtwiderstand zweier parallel geschalteter Widerstände mit demselben Widerstandswert ist gleich der Hälfte des Widerstandswerts eines von ihnen.

Parallelschaltung von drei oder mehr Widerständen

Im Allgemeinen kann der Gesamtwiderstand einer beliebigen Anzahl parallel geschalteter Widerstände mit der obigen Formel ermittelt werden.

Beispiel 4

Bestimmen Sie den Gesamtwiderstand des in Abb. gezeigten Stromkreises. 1.11(a).

Lösung

R1 und R2 sind in Reihe geschaltet und ihr Gesamtwiderstand RT1 = R1 + R2 = 6 + 8 = 14 Ohm.

Nachdem nun die Widerstände R1 und R2 durch ihren gemeinsamen Widerstand RT1 ersetzt wurden (Schaltung in Abb. 1.11(b)), stellte sich heraus, dass der Widerstand R3 parallel zu RT1 geschaltet war und den gleichen Wert hatte. Daher ist ihr Gesamtwiderstand RT2 halb so groß wie der von jedem von ihnen. Nun nimmt die Schaltung die in Abb. gezeigte Form an. 1.11(c), wobei RT2 = 7 Ohm und in Reihe mit R4 geschaltet ist. Daher beträgt der Gesamtwiderstand des Stromkreises zwischen den Punkten A und B RT2 + R4 = 7 + 3 = 10 Ohm

Reis. 1.11