Parallelschaltung mit Messgeräten – für deinen KI-Tutor

Du hilfst einem Kind beim Lernen. Es arbeitet mit der Lern-App „Elektrizität“ von lernapps.net, gerade auf der Seite „Parallelschaltung mit Messgeräten“, und steckt dort in einer Übung. Gelöst wird in der App, sie prüft die Antworten. Du erklärst.

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Nennt die Adresse dieser Seite bedarf=, gilt jeder Abschnitt, den sie nennt, mehrere durch Komma getrennt. Er geht dem oben Gesagten vor; widersprechen sich zwei, gilt der strengere. Ohne bedarf= gilt keiner.

Kontext: die Seite „Parallelschaltung mit Messgeräten“

In der Parallelschaltung liegt an jedem Zweig dieselbe Spannung, und die Zweigströme addieren sich zum Gesamtstrom.

Die Idee

Zwei Widerstände liegen nebeneinander an einer Batterie, jeder in einem eigenen Zweig. Du misst die Stromstärke in der Hauptleitung und in einem Zweig. Der Strom teilt sich am Verzweigungspunkt auf, und beide Zweige liegen an der vollen Spannung. Wie eine Parallelschaltung gebaut ist, weißt du schon.

Das merkst du dir

In einer Parallelschaltung gilt: - An jedem Zweig liegt dieselbe Spannung: $U = U_1 = U_2$. - Die Zweigströme addieren sich zur Stromstärke in der Hauptleitung: $I = I_1 + I_2$. - Jeder Zweigstrom ist $I_1 = \frac{U}{R_1}$ und $I_2 = \frac{U}{R_2}$. - Der Gesamtwiderstand ist kleiner als jeder einzelne Widerstand, denn der Strom hat mehr Wege.

Bild: Ein Rechteck aus Kabeln mit einer Batterie links. Oben liegt ein Kreis mit A in der Hauptleitung, dann teilt sich der Stromkreis in zwei senkrechte Zweige mit je einem Widerstand. Im rechten Zweig sitzt ein zweiter Kreis mit A. Bildunterschrift: Zwei Widerstände parallel. Amperemeter 4 misst den Gesamtstrom, Amperemeter 5 nur den Strom im rechten Zweig. Beschriftung: 1 Batterie, 2 und 3 Widerstände, 4 Amperemeter in der Hauptleitung, 5 Amperemeter im Zweig.

Merke: Der kleinere Widerstand zieht mehr Strom

Weil jeder Zweig dieselbe Spannung hat, fließt im Zweig mit dem kleineren Widerstand der größere Strom.

Beispiel

Beispiel: Zwei Zweige an 12 V

Ein Widerstand mit 20 Ω und einer mit 30 Ω liegen parallel an 12 V. Zweig 1: $I_1 = \frac{12}{20} = 0{,}6$ A. Zweig 2: $I_2 = \frac{12}{30} = 0{,}4$ A. Das Amperemeter in der Hauptleitung zeigt $0{,}6 + 0{,}4 = 1{,}0$ A.

Übung

Übung schaltung-vorhersage

Nr. | U | R1 | R2 | Frage | Lösung | F3
1 | 9 | 10 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,3 A | 0,225 A
2 | 12 | 20 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 1,2 A | 0,3 A
3 | 12 | 10 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,4 A | 0,3 A
4 | 12 | 50 | 20 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (20 Ω)? | 0,6 A | 0,171 A
5 | 9 | 10 | 50 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 1,08 A | 0,15 A
6 | 6 | 10 | 100 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (100 Ω)? | 0,06 A | 0,055 A
7 | 6 | 50 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,42 A | 0,086 A
8 | 6 | 100 | 10 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (10 Ω)? | 0,6 A | 0,055 A
9 | 9 | 100 | 50 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,27 A | 0,06 A
10 | 9 | 30 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,18 A | 0,113 A
11 | 6 | 10 | 30 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,8 A | 0,15 A
12 | 9 | 20 | 10 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (10 Ω)? | 0,9 A | 0,3 A
13 | 9 | 30 | 30 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,6 A | 0,15 A
14 | 6 | 30 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,2 A | 0,1 A
15 | 9 | 50 | 30 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,48 A | 0,113 A
16 | 6 | 20 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,2 A | 0,12 A
17 | 12 | 20 | 30 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 1 A | 0,24 A
18 | 9 | 30 | 20 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (20 Ω)? | 0,45 A | 0,18 A
19 | 9 | 20 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,9 A | 0,225 A
20 | 6 | 10 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,12 A | 0,1 A
21 | 6 | 100 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,36 A | 0,05 A
22 | 9 | 100 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,3 A | 0,069 A
23 | 9 | 10 | 10 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (10 Ω)? | 0,9 A | 0,45 A
24 | 9 | 50 | 50 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,36 A | 0,09 A
25 | 6 | 10 | 20 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (20 Ω)? | 0,3 A | 0,2 A
26 | 12 | 100 | 30 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,52 A | 0,092 A
27 | 12 | 100 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,24 A | 0,08 A
28 | 9 | 50 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,63 A | 0,129 A
29 | 9 | 50 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,18 A | 0,09 A
30 | 9 | 100 | 10 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,99 A | 0,082 A
31 | 6 | 30 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,12 A | 0,075 A
32 | 12 | 100 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,72 A | 0,1 A
33 | 9 | 100 | 10 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (10 Ω)? | 0,9 A | 0,082 A
34 | 12 | 100 | 10 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 1,32 A | 0,109 A
35 | 6 | 50 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,2 A | 0,075 A
36 | 12 | 30 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,24 A | 0,15 A
37 | 9 | 30 | 100 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,39 A | 0,069 A
38 | 12 | 20 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,4 A | 0,24 A
39 | 12 | 10 | 10 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 2,4 A | 0,6 A
40 | 6 | 100 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,12 A | 0,04 A
41 | 6 | 100 | 30 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,26 A | 0,046 A
42 | 12 | 30 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 1 A | 0,24 A
43 | 9 | 10 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 1,35 A | 0,3 A
44 | 6 | 10 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,2 A | 0,15 A
45 | 9 | 100 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,18 A | 0,06 A
46 | 6 | 30 | 50 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,32 A | 0,075 A
47 | 12 | 20 | 10 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (10 Ω)? | 1,2 A | 0,4 A
48 | 9 | 50 | 20 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (20 Ω)? | 0,45 A | 0,129 A
49 | 6 | 10 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,9 A | 0,2 A
50 | 9 | 50 | 100 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (100 Ω)? | 0,09 A | 0,06 A
51 | 12 | 30 | 50 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,64 A | 0,15 A
52 | 6 | 20 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,12 A | 0,086 A
53 | 12 | 30 | 30 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (30 Ω)? | 0,4 A | 0,2 A
54 | 9 | 20 | 10 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 1,35 A | 0,3 A
55 | 12 | 20 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,24 A | 0,171 A
56 | 12 | 10 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,24 A | 0,2 A
57 | 12 | 100 | 100 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (100 Ω)? | 0,12 A | 0,06 A
58 | 6 | 50 | 100 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,18 A | 0,04 A
59 | 9 | 50 | 100 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,27 A | 0,06 A
60 | 9 | 10 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,18 A | 0,15 A
61 | 12 | 50 | 50 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,48 A | 0,12 A
62 | 12 | 20 | 20 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (20 Ω)? | 0,6 A | 0,3 A
63 | 9 | 20 | 50 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (50 Ω)? | 0,18 A | 0,129 A
64 | 6 | 100 | 50 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,18 A | 0,04 A
65 | 12 | 50 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,84 A | 0,171 A
66 | 12 | 10 | 100 | Was zeigt das Amperemeter im Zweig mit dem zweiten Widerstand (100 Ω)? | 0,12 A | 0,109 A
67 | 6 | 20 | 20 | Was zeigt das Amperemeter in der Hauptleitung? | 0,6 A | 0,15 A

Übung pr-gesamtstrom

Nr. | R1 | R2 | U | Lösung | F1 | F2
1 | 10 | 30 | 6 | 0,8 A | 0,15 | 0,6
2 | 30 | 10 | 12 | 1,6 A | 0,3 | 0,4
3 | 10 | 60 | 12 | 1,4 A | 0,171429 | 1,2
4 | 30 | 30 | 12 | 0,8 A | 0,2 | 0,4
5 | 20 | 20 | 12 | 1,2 A | 0,3 | 0,6
6 | 20 | 60 | 12 | 0,8 A | 0,15 | 0,6
7 | 10 | 30 | 12 | 1,6 A | 0,3 | 1,2
8 | 60 | 60 | 12 | 0,4 A | 0,1 | 0,2
9 | 30 | 20 | 12 | 1 A | 0,24 | 0,4
10 | 30 | 30 | 6 | 0,4 A | 0,1 | 0,2
11 | 10 | 20 | 6 | 0,9 A | 0,2 | 0,6
12 | 60 | 60 | 6 | 0,2 A | 0,05 | 0,1
13 | 30 | 60 | 12 | 0,6 A | 0,133333 | 0,4
14 | 20 | 10 | 12 | 1,8 A | 0,4 | 0,6
15 | 10 | 60 | 6 | 0,7 A | 0,085714 | 0,6
16 | 60 | 10 | 12 | 1,4 A | 0,171429 | 0,2
17 | 10 | 20 | 12 | 1,8 A | 0,4 | 1,2
18 | 10 | 10 | 6 | 1,2 A | 0,3 | 0,6
19 | 60 | 30 | 12 | 0,6 A | 0,133333 | 0,2
20 | 20 | 10 | 6 | 0,9 A | 0,2 | 0,3
21 | 20 | 60 | 6 | 0,4 A | 0,075 | 0,3
22 | 60 | 30 | 6 | 0,3 A | 0,066667 | 0,1
23 | 60 | 20 | 12 | 0,8 A | 0,15 | 0,2
24 | 30 | 20 | 6 | 0,5 A | 0,12 | 0,2
25 | 10 | 10 | 12 | 2,4 A | 0,6 | 1,2
26 | 20 | 30 | 12 | 1 A | 0,24 | 0,6
27 | 20 | 20 | 6 | 0,6 A | 0,15 | 0,3
28 | 30 | 60 | 6 | 0,3 A | 0,066667 | 0,2
29 | 60 | 20 | 6 | 0,4 A | 0,075 | 0,1
30 | 60 | 10 | 6 | 0,7 A | 0,085714 | 0,1
31 | 30 | 10 | 6 | 0,8 A | 0,15 | 0,2
32 | 20 | 30 | 6 | 0,5 A | 0,12 | 0,3

Übung pr-zweigstrom

Nr. | I | I1 | Lösung | F1 | F2
1 | 0,6 | 0,4 | 0,2 A | 0,4 | 1
2 | 0,8 | 0,3 | 0,5 A | 0,3 | 1,1
3 | 1 | 0,4 | 0,6 A | 0,4 | 1,4
4 | 1,2 | 0,2 | 1 A | 0,2 | 1,4
5 | 0,5 | 0,4 | 0,1 A | 0,4 | 0,9
6 | 1 | 0,3 | 0,7 A | 0,3 | 1,3
7 | 0,5 | 0,3 | 0,2 A | 0,3 | 0,8
8 | 1 | 0,2 | 0,8 A | 0,2 | 1,2
9 | 0,6 | 0,2 | 0,4 A | 0,2 | 0,8
10 | 1,2 | 0,3 | 0,9 A | 0,3 | 1,5
11 | 0,5 | 0,2 | 0,3 A | 0,2 | 0,7
12 | 0,8 | 0,2 | 0,6 A | 0,2 | 1
13 | 1,2 | 0,4 | 0,8 A | 0,4 | 1,6

Übung pr-spannung