Eine Reihenschaltung liegt vor, wenn elektrische Bauelemente hintereinander geschaltet sind, sodass durch alle Bauteile derselbe Strom fließt.
Grundlagen
In einer Reihenschaltung gelten folgende Gesetzmäßigkeiten:
- Der Strom ist in allen Bauteilen gleich groß.
- Die Gesamtspannung teilt sich auf die einzelnen Bauteile auf.
- Die Gesamtwiderstände addieren sich.
Strom
In der Reihenschaltung ist der Strom überall gleich:
$$I_{\mathrm{ges}} = I_1 = I_2 = I_3$$
Spannung
Die Gesamtspannung ist die Summe der Teilspannungen:
$$U_{\mathrm{ges}} = U_1 + U_2 + U_3$$
Widerstand
Der Gesamtwiderstand berechnet sich aus der Summe der Einzelwiderstände:
$$R_{\mathrm{ges}} = R_1 + R_2 + R_3$$
Berechnung des Gesamtstroms
Der Strom im Stromkreis wird mit dem Ohmschen Gesetz berechnet:
$$I = \frac{U_{\mathrm{ges}}}{R_{\mathrm{ges}}}$$
Spannungsteiler
Die Teilspannung an einem einzelnen Widerstand ergibt sich aus:
$$U_n = U_{\mathrm{ges}} \cdot \frac{R_n}{R_{\mathrm{ges}}}$$
Leistung
Leistungsformeln:
$$P = U \cdot I$$
$$P = R \cdot I^2$$
$$P = \frac{U^2}{R}$$
Gesamtleistung:
$$P_{\mathrm{ges}} = P_1 + P_2 + P_3$$
Zusammenfassung (Merksätze)
- Strom: überall gleich
- Spannung: teilt sich auf
- Widerstand: addiert sich