Blackbox #2

raus-
geschraubt
ABC
nichts☀︎☀︎☀︎
A☀︎☀︎
B☀︎
C☀︎
AB
AC
BC☀︎
☀︎ leuchtet hell
☽ leuchtet schwach
☼ leuchtet nicht
✘ rausgeschraubt
  • Wird Lampe B entfernt, leuchtet Lampe C nicht mehr (und andersrum).
  • Wird Lampe A entfernt, geht keine weitere Lampe aus.

Lampen B und C sind in Reihe geschalten. Dazu ist Lampe A parallel geschalten.

Damit eine Lampe leuchten kann, muss der Stromkreis geschlossen sein. Wird entweder Lampe B oder C entfernt, ist nur über Lampe A der Stromkreis geschlossen.

Hinweis: Lampe A leuchtet vergleichbar hell wie Lampen B und C, da zu ihr ein Schutzwiderstand in Reihe geschaltet ist.

Gegeben: U_0 = 7\,\mathrm{V}

R_{\mathrm{Lampe}} = 17{,}5\,\Omega

Widerstand: Da die Lampen B und C in Reihe geschalten sind, ist der Gesamtwiderstand:

R_{\mathrm{ges}} = 2\cdot17{,}5\,\Omega = 35\,\Omega

Das Gleiche gilt für Lampe A und ihren Schutzwiderstand, welcher gleich groß wie der Widerstand der Lampe ist.

Spannung: Die Spannung U_0 = 7\,\mathrm{V} teilt sich proportional auf die Lampen auf. Über jede Lampe fällt also eine Spannung von

U_{\mathrm{Lampe}} = \frac{1}{2}\cdot U_0 = \frac{1}{2}\cdot7\,\mathrm{V} = 3{,}5\,\mathrm{V} ab.

Stromstärke: Durch die Lampen B und C fließt der gleiche Strom:

I = \frac{U_0}{R_{\mathrm{ges}}} = \frac{7\,\mathrm{V}}{35\,\Omega} = 0{,}20\,\mathrm{A}

Der Strom durch Lampe A ist aufgrund des Schutzwiderstandes genauso groß wie der Strom durch B und C. Der Gesamtstrom ist also

I_{\mathrm{ges}} = I_A + I_{BC} = 0{,}40\,\mathrm{A}