PhysProf - Reihenschaltung und Parallelschaltung - Grundlagen der Elektrotechnik
PhysProf - Grundlagen der Elektrotechnik - Ein Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels Simulationen und 2D-Animationen für die Schule, das Abitur, das Studium sowie für Lehrer, Ingenieure und alle Anwender technischer Berufe die sich für Physik interessieren.
Online-Hilfe für das Modul
zur Untersuchung geltender Gesetzmäßigkeiten
bei Reihenschaltungen und Parallelschaltungen im
Gleichstromkreis und im Wechselstromkreis.
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Reihen- und Parallelschaltung
Das Unterprogramm [Elektrotechnik] - [Reihen- und Parallelschaltung] widmet sich den Sachverhalten, welche bei Reihen- und Parallelschaltungen im Gleichstromkreis und Wechselstromkreis zugegen sind.
Mit Hilfe dieses Programmmoduls können Berechnungen mit den Grundschaltungen für Ohmsche Widerstände, Kondensatoren und Spulen durchgeführt werden. Hierbei werden alle in der Schaltung auftretenden Teilströme und Teilspannungen ermittelt und ausgegeben.
Reihenschaltung
Reihenschaltung von Widerständen
Bei einer Reihenschaltung von n Widerständen ist der Gesamtwiderstand RGes gleich der Summe der Einzelwiderstände.
Bei einer Reihenschaltung von n Kapazitäten addieren sich die Kehrwerte der Einzelkapazitäten zum Kehrwert der Gesamtkapazität CGes auf.
Bei einer Reihenschaltung von n Induktivitäten ist die Gesamtinduktivität LGes gleich der Summe der Einzelinduktivitäten.
Die Stromstärke IGes, die mehrere in Reihe geschaltete Widerstände, Kapazitäten oder Induktivitäten durchfließt, ist an allen Stellen der Reihenschaltung gleich.
Die an einer Reihenschaltung anliegende Gesamtspannung UGes ist gleich der Summe der n einzelnen Teilspannungen.
RGes,R1,R2,Rn: Widerstand [W]
CGes,C1,C2,Cn: Kapazität [F]
LGes,L1,L2,Ln: Induktivität [H]
IGes,I1,I2,In: Strom [A]
UGes,U1,U2,Un: Spannung [V]
Parallelschaltung
Parallelschaltung von Widerständen
Bei einer Parallelschaltung von n Widerständen addieren sich die Kehrwerte der Einzelwiderstände zum Kehrwert des Gesamtwiderstandes RGes auf.
Bei einer Parallelschaltung von n Kapazitäten ist die Gesamtkapazität CGes gleich der Summe der Einzelkapazitäten.
Bei einer Parallelschaltung von n Induktivitäten addieren sich die Kehrwerte der Einzelinduktivitäten zum Kehrwert der Gesamtinduktivität LGes auf.
Die Stromstärke Iges teilt sich bei einer Parallelschaltung von n Widerständen, Kapazitäten oder Induktivitäten gemäß der Knotenregel auf n Teilstromstärken auf.
An allen n Widerständen, Kapazitäten oder Induktivitäten einer Parallelschaltung liegt die gleiche Spannung an. Diese ist gleich der Gesamtspannung Uges.
RGes,R1,R2,Rn: Widerstand [W]
CGes,C1,C2,Cn: Kapazität [F]
LGes,L1,L2,Ln: Induktivität [H]
IGes,I1,I2,In: Strom [A]
UGes,U1,U2,Un: Spannung [V]
Programmbedienung
Legen Sie durch die Aktivierung des entsprechenden Kontrollschalters fest, ob Sie Analysen mit einer Reihenschaltung oder einer Parallelschaltung durchführen möchten. Wählen Sie hierauf aus, ob die Untersuchungen mit Widerstand, Kapazität oder Induktivität praktiziert werden sollen.
Durch die bei den entsprechenden Bauelementen angeordneten Rollbalken können Sie deren entsprechende Werte festlegen. Mit Hilfe des unten positionierten Rollbalkens kann die der Schaltung zur Verfügung stehende Spannung eingestellt werden.
Bei Gleichstromschaltungen können hierbei Untersuchungen mit Ohmschen Widerständen durchgeführt werden. Bei Wechselspannungen hingegen können Schaltungen mit induktiven und kapazitiven Widerständen analysiert werden. In diesen Fällen lässt sich zudem der Einfluss der Frequenz der Wechselspannung auf den Stromfluss untersuchen.
Nach jeder Änderung werden die an den Bauelementen abfallenden Teilspannungen und fließenden Ströme in Teilstromkreisen ausgegeben.
Eine kleine Übersicht in Form kurzer Beschreibungen und Bilder über einige zu diesem Fachthemengebiet implementierte Unterprogramme kann unter Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Elektrotechnik aufgerufen werden.
Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter Wikipedia - Reihenschaltung zu sowie unter Wikipedia - Parallelschaltung zu finden.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
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