Energie

Elektrische Energie: Energieumsetzung bei der Reihenschaltung

An eine Batterie werden verschiedene Widerstände angeschlossen. Folgende Messwerte werden festgestellt:

R in Ω	7,5	3	1,5	0,75	0,3	≈0
I in mA	50	100	150	190	240	580

a) Zeichne das I-R-Diagramm.

b) Erkläre die Messergebnisse.

c) Wie verändert sich mit Veränderung des Außenwiderstandes das Verhältnis der in der Quelle und im Außenwiderstand umgesetzten Energien?

Lösung

b) Mit Verkleinerung des Außenwiderstandes verkleinert sich der Gesamtwiderstand des Stromkreises. Nach I = U / R vergrößert sich die Stromstärke umgekehrt proportional zum Widerstand ( I ~ 1 / R). Bei Kurzschluss wird die Stromstärke nur noch durch den Innenwiderstand der Spannungsquelle bestimmt.

c) Der Innenwiderstand der elektrischen Quelle und der Außenwiderstand sind in Reihe geschaltet. Für eine Reihenschaltung gilt: E_i / E_a = R_i / R_a.

Bei Verkleinerung des Außenwiderstandes und R₂ = konstant vergrößert sich das Verhältnis der in der Quelle und im Außenwiderstand umgesetzten Energien.