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Lerneinheit

Stand:

Reihenschaltung von Widerständen

In einer Reihenschaltung liegen Widerstände hintereinander in einem einzigen unverzweigten Strompfad. Diese Lerneinheit erklärt die gemeinsame Stromstärke, die Aufteilung der Spannung, die Addition der Widerstände und sichere Messungen.

Dein Lernziel

Nach dieser Lerneinheit erkennst du eine Reihenschaltung, erklärst ihre Gesetzmäßigkeiten, berechnest Gesamtwiderstand, Stromstärke und Teilspannungen und schließt Strom- sowie Spannungsmessgeräte fachgerecht an.

Reihenschaltung kurz verstehen
Drei orangefarbene rechteckige Widerstandssymbole R₁, R₂ und R₃ in einem unverzweigten Strompfad mit rotem Strompfeil I, blauem Spannungspfeil U und der Summenformel für den Gesamtwiderstand.
In der Reihenschaltung liegen die Widerstände hintereinander in einem Strompfad; ihre Widerstandswerte addieren sich.

Schnelle Hilfe

Welche Regeln gelten bei einer Reihenschaltung von Widerständen?

Eine Reihenschaltung besitzt genau einen unverzweigten Strompfad. Deshalb ist die Stromstärke an jeder Stelle gleich. Die Teilspannungen und die einzelnen Widerstände addieren sich jeweils zu ihrem Gesamtwert.

Abkürzungen verstehen

Größen, Formelzeichen und Einheiten

Gesamtwiderstand

Der Gesamtwiderstand ist die Summe aller in Reihe geschalteten Widerstände und daher größer als jeder Einzelwiderstand.

Gemeinsame Stromstärke I

In dem unverzweigten Strompfad fließt durch alle Widerstände dieselbe Stromstärke.

Gesamtspannung

Die Gesamtspannung verteilt sich auf die Widerstände. Alle Teilspannungen ergeben zusammen die Gesamtspannung.

Teilspannung U₁, U₂, …

An einem größeren Widerstand fällt bei gleicher Stromstärke eine größere Teilspannung ab.

Funktionsprinzip

So funktioniert es

und beschreiben die beiden Additionsregeln. Für jedes einzelne Bauteil kann zusätzlich das Ohmsche Gesetz verwendet werden.

Merke: Reihe bedeutet: ein Weg, ein Strom.
Merke: Widerstände werden addiert; Spannungen teilen sich auf und werden ebenfalls addiert.
Merke: Je größer der Einzelwiderstand, desto größer sein Anteil an der Gesamtspannung.

Typische Fehler und Verwechslungen

Darauf solltest du achten

Stromstärken addieren

In der Reihenschaltung ist die Stromstärke überall gleich. Addiert werden die Widerstände und die Teilspannungen.

Spannungsmessgerät in Reihe anschließen

Ein Spannungsmessgerät wird parallel zum betrachteten Bauteil angeschlossen. Nur das Strommessgerät wird in den Strompfad eingefügt.

Unterbrechung nur an einem Widerstand

Wird der einzige Strompfad an einer Stelle unterbrochen, fließt durch die gesamte Reihenschaltung kein Strom mehr.

01 · Verstehen

Den unverzweigten Strompfad erkennen

Bei einer Reihenschaltung sind die Bauteile hintereinander verbunden. Zwischen ihnen gibt es keine Abzweigung.

Genau ein Stromweg

Vom Pluspol der Spannungsquelle führt der Strompfad nacheinander durch jeden Widerstand und zurück zum Minuspol. Jede Ladung durchläuft alle Bauteile.

Stromstärke überall gleich

Weil sich der Strom nirgends aufteilen kann, ist die Stromstärke vor, zwischen und hinter den Widerständen gleich groß.

Unterbrechung wirkt auf die ganze Schaltung

Wird eine Verbindung oder ein Widerstand unterbrochen, ist der einzige Stromweg offen. Dadurch kommt der Stromfluss in der gesamten Schaltung zum Erliegen.

Merke: Ein Weg – ein Strom.

02 · Vertiefen

Widerstände und Spannungen richtig zusammenfassen

Die gemeinsame Stromstärke verbindet alle Bauteile; Widerstände und Teilspannungen werden addiert.

Gesamtwiderstand

Jeder zusätzliche Widerstand erhöht den Gesamtwiderstand.

Spannungsaufteilung

Die Summe aller Spannungsabfälle entspricht der angelegten Gesamtspannung.

Teilspannungen vergleichen

Da durch alle Widerstände dieselbe Stromstärke fließt, gilt an jedem Widerstand . Ein größerer Widerstand erhält deshalb eine größere Teilspannung.

04 · Messen

Stromstärke und Teilspannungen fachgerecht messen

Die Anschlussart richtet sich danach, welche elektrische Größe gemessen werden soll.

Stromstärke messen

Das Strommessgerät wird in Reihe geschaltet. Dazu wird der Strompfad bei abgeschalteter Spannungsquelle geöffnet und das Messgerät passend zum erwarteten Messwert eingefügt.

Spannung messen

Das Spannungsmessgerät wird parallel zu dem Widerstand angeschlossen, dessen Teilspannung gemessen werden soll. Der Strompfad wird dafür nicht geöffnet.

Messbereich und Buchsen prüfen

Vor dem Einschalten Messgröße, Messbereich und verwendete Buchsen kontrollieren. Besonders nach einer Strommessung darf die Messleitung nicht unbemerkt in der Strombuchse bleiben.

Vorhandene Lernvideos

Lerne in der Tiefe, die du gerade brauchst

Die Videos sind nach Lernziel geordnet. Beim Öffnen wechselst du zu YouTube; die Themenseite bleibt dein fachlicher Rückweg.

01

Verstehen

Reihenschaltungen erkennen und erklären

02

Vertiefen

Gesetzmäßigkeiten und Spannungsaufteilung vertiefen

03

Anwenden

Rechnen und fachgerecht messen

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