Warum ist der strom in einer reihenschaltung überall gleich

Die Reihenschaltung (auch Spannungsteilerschaltung oder Serienschaltung genannt) beschreibt in der Elektrotechnik die hintereinander Schaltung zweier oder mehrerer Bauelemente in einer Schaltung, so dass sie einen einzigen Strompfad bilden. Zwei Bauelemente sind demnach in Reihe geschaltet, wenn deren Verbindung keine Abzweigung aufweist. Die Anzahl der in Reihe geschalteten Elemente ist beliebig. Als Gegenstück zur Reihenschaltung gibt es als weitere wesentliche Grundschaltung die Parallelschaltung.

Bei der Reihenschaltung (auch Hintereinanderschaltung) werden elektrische Bauteile (Widerstände, Kondensatoren, Spannungsquellen etc.) hintereinander geschaltet. Der Strom durchfließt hier jedes Bauteil.

In der Serienschaltung ist die Summe der Gesamtspannung gleich der Summe der Teilspannungen. Das bedeutet, an jedem Widerstand fällt eine Teilspannung ab, die Spannung ist an jedem Widerstand unterschiedlich. Am größeren Widerstand fällt die größere Spannung ab.

Werden zwei gleichgroße Widerstände in Reihe geschaltet, fällt an jedem die Hälfte der Spannung ab. Ist ein Widerstand größer fällt an diesem auch die größere Spannung ab.

Hier addieren sich die einzelnen Widerstände zu einem Gesamtwiderstand. Der Gesamtwiderstand ist also die Summe aller Einzelwiderstände.

Wie verhalten sich die Spannungen in einer Reihenschaltung?

Bei der Reihenschaltung fließt der gleiche Strom durch alle Widerstände, bei der →Parallelschaltung teilt sich der Strom auf. Bei einer Parallelschaltung liegt über jeden Widerstand die gleiche Spannung an, bei der Schaltung in Reihe meist nicht.

Man sagt Widerstände sind in „Reihe geschalten“, wenn sie in einer einzigen Leitung miteinander verbunden sind. Da der gesamte Strom, der durch den ersten Widerstand fließt, keinen anderen Weg hat, muss er auch durch den zweiten Widerstand und den dritten und so weiter fließen

Was ist der Unterschied zwischen Parallel und Reihe?

Eine Parallelschaltung unterscheidet sich von einer Reihenschaltung in folgenden Punkten: Bei einer Reihenschaltung fließt durch alle drei Widerstände der gleiche Strom : I = I 1 = I 2 = I 3 Bei einer Parallelschaltung dagegen fließen unterschiedliche Ströme durch die Widerstände.

Warum teilt sich die Spannung bei der Reihenschaltung?

Da der Strom in der Reihenschaltung überall gleich groß ist, verursachen die ungleichen Widerstände unterschiedliche Spannungsabfälle.

  • #1

Wo liegt mein Denkfehler?
Der Strom ist doch definiert als:
Anzahl der Elektronen welche Pro Zeiteinheit durch einen Leiter fließen.

Angenommen wir haben eine Reihenschaltung mit zwei Widerständen.
Wenn der Strom durch den ersten Widerstand "geht" verringert sich die Spannung.
Da die Spannung die antreibende Kraft der Elektronen sind müssten sich doch theoretisch
auch die Elektronen weniger schnell bewegen.
Dementsprechend hätten wir doch auch einen geringeren Strom nach obigen Definition.

Ich kann nachvollziehen das die Anzahl der Elektronen die den Leiter passieren die selbe sein muss da die Elektronen nicht irgendwo anders hin können.
Aber die Elektronen würden doch durch den Widerstand abgebremst werden und dementsprechend müsste doch auch der Strom fallen.

  • #2

Hm, ich sehe den Widerspruch in Deiner Frage nicht...

Nimm "Wasser" als Beispiel, die Wassermoleküle entsprächen dem Strom (wir wollen an dieser Stelle bitte nicht über "physikalische und technische" Stromrichtung diskutieren:
Die Spannung sei der Druck, unter dem der Wasserhahn steht, nehmen wir an, der Druck würde sich nicht ändern, wenn Du den Hahn aufdrehst (der "Innenwiderstand" der Quelle wäre demnach quasi "0").
Nun schließt Du einen 1/2-Zoll Gartenschlauch mit 10m Länge an und hältst das Ende in einen Eimer und stoppst die Zeit, bis er voll ist. Die Menge pro Sekunde die durchfließt entspricht der Stromstärke.
Jetzt koppelst Du den zweiten 10m-Schlauch an und wiederholst das Experiment ---> die Zeit, bis der Eimer voll ist, wird länger sein!

Das heißt: Der "Durchfluss pro Sekunde" (Strom) ist geringer, weil die Gesamt-Reibung im Schlauch (Widerstand) höher ist und dadurch ein Druckabfall in den einzelnen Schläuchen entsteht (Spannungsabfall am Widerstand), der weniger Wasser (Strom) zu treiben vermag.

Klarer jetzt?

Benutzer250079

Gast

  • #3

Hallo,
ich glaube die Schwierigkeit liegt eher daran, dass sich Elektronen nicht "stauen" koennen, also wenn Du den Schauch zuhaeltst, passiert kein "Aufblasen" des Leiters, so wie es mit dem Schlauch passiert.
Alles was rein geht, muss auch hinten wieder raus und wenn hinten nix raus kommt, kann auch nix rein (Kapazitaeten mal ausgenommen)
Deshalb muss der Strom auch ueberall der gleiche sein, so lange nix "verloren" geht (z.B. durch Abzweigung)

  • #4

ich glaube die Schwierigkeit liegt eher daran, dass sich Elektronen nicht "stauen" koennen

Ja, ich glaube das könnte das Problem sein das wusste ich noch nicht.

Ich habe gerade wieder gelesen:
Lampen in Reihenschaltung:
"Die Lampen leuchten weniger hell. Das liegt daran, dass jede Lampe dem Strom einen Widerstand bietet und die Elektronen abbremst. "
Also die Elektronen werden anscheinend von dem Widerstand verlangsamt.
Dadurch müsste der Strom doch auch geringer werden. Aber das kann ja nicht sein wenn der Strom überall gleicht bleibt.#
Der Strom wird doch von der Geschwindigkeit der Elektronen bestimmt oder nicht?

Ich bin maximal verwirrt gerade

Edit: Ich schaue mir gerade eine Simulation an und ist es der Fall das durch einen Widerstand die Elektronen in der gesamten Schaltung verlangsamt werden nicht erst nach dem Widerstand?

Zuletzt bearbeitet: Juli 6, 2020

  • #5

Gartenschlauch ist doch immer wieder eine super Beispiel!
Die engste Stelle bestimmt den max. Durchfluß. Jetzt könnte man sagen ich erhöhe den Druck (Spannung), dann fließt zwar mehr Wasser (Strom).
Besser zu Elektronen passt da eine Autobahn mit drei Fahrspuren. Jetzt kommt auf einem Teilstück eine Fahrbahnverengung auf zwei Fahrspuren und dann auf eine. Jetzt wird der Autostrom durch die engste Stelle bestimmt und auf dem zwei und dreispurigen Abschnitt fließt der Verkehr genau so langsam.

  • #6

Ich denke ich habe es jetzt, vielen Dank war ein großer Aha Moment für mich

Warum ist die Stromstärke in einer Reihenschaltung immer gleich?

Reihenschaltung von elektrischen Quellen Schaltet man zwei gleichartige elektrische Quellen in Reihe, so ist die Gesamtspannung doppelt so groß wie die Spannung einer elektrischen Quelle. Die Stromstärke, die zwei Quellen hervorrufen, ist genau so groß wie die Stromstärke bei einer Quelle.

Ist der Strom in einer Reihenschaltung immer gleich?

Verhältnis von Spannung und Widerstand in der Reihenschaltung. Da der Strom in der Reihenschaltung überall gleich groß ist, verursachen die ungleichen Widerstände unterschiedliche Spannungsabfälle. Diese Teilspannungen (U1, U2, U3, ...)

Ist der Strom in einer Parallelschaltung überall gleich?

Da die Spannung in der Parallelschaltung überall gleich groß ist, verursachen die unterschiedlichen Widerstände unterschiedliche Teilströme. Die Ströme verhalten sich umgekehrt zu ihren Widerständen. In hochohmigen Widerständen fließt ein kleiner Strom. In niederohmigen Widerständen fließt ein höherer Strom.

Warum ist die Spannung in einer Parallelschaltung überall gleich?

Bei einer Parallelschaltung sind Spannungsquelle und Verbraucher nebeneinander sowie parallel, angeschlossen. In einer Parallelschaltung sind die Spannungen an jedem Teilwiderstand gleich. Der Strom hingegen teilt sich an Knotenpunkten auf. Die Summe der Teilströme ergibt den Gesamtstrom.