| raus- geschraubt | A | B | C | D |
|---|---|---|---|---|
| nichts | ☀︎ | ☽ | ☽ | ☽ |
| A | ✘ | ☼ | ☼ | ☼ |
| B | ☀︎ | ✘ | ☽ | ☽ |
| C | ☀︎ | ☽ | ✘ | ☽ |
| D | ☀︎ | ☽ | ☽ | ✘ |
| AB | ✘ | ✘ | ☼ | ☼ |
| AC | ✘ | ☼ | ✘ | ☼ |
| AD | ✘ | ☼ | ☼ | ✘ |
| BC | ☀︎ | ✘ | ✘ | ☀︎ |
| BD | ☀︎ | ✘ | ☀︎ | ✘ |
| CD | ☀︎ | ☀︎ | ✘ | ✘ |
☽ leuchtet schwach
☼ leuchtet nicht
✘ rausgeschraubt
- Wenn alle Lampen eingeschraubt sind, leuchtet Lampe A hell. Die Lampen B, C und D glühen hingegen kaum erkennbar.
- Wenn eine der Lampen B, C oder D entfernt wird, leuchten die verbleibenden Lampen (aus B, C oder D) heller. Lampe A wird hingegen dunkler.
- Werden zwei der Lampen B, C oder D entfernt, leuchten die verbleibenden Lampen gleich hell.
- Es muss Lampe A eingeschraubt sein, damit etwas leuchtet.
Die Lampen B, C und D sind parallel geschalten. Dazu ist Lampe A in Reihe geschalten.
Durch die Parallelschaltung ist der Gesamtwiderstand kleiner als der kleinste Widerstand (mehr im nächsten Abschnitt). Die Spannung – Ursache dafür, dass der Strom Arbeit leisten kann – teilt sich aber proportional zum Widerstand auf. Der große Widerstand der Lampe A steht dem kleinen Gesamtwiderstand der Lampen BCD gegenüber, sodass eine größere Spannung über Lampe A abfällt als sie über die Lampen BCD abfällt.
Wird nun nach und nach eine der Lampen B, C oder D entfernt, wird ihr Gesamtwiderstand größer, sodass nun auch eine größere Spannung über diesen Lampen abfällt.
Gegeben: U_0 = 7\,\mathrm{V}
R_{\mathrm{Lampe}} = 17{,}5\,\Omega
Widerstand: Die Lampen B, C und D sind parallel geschaltet. Ihr Gesamtwiderstand ist:
\frac{1}{R_{BCD}} = \frac{1}{R_B}+\frac{1}{R_C}+\frac{1}{R_D} = 3\cdot\frac{1}{R_{\mathrm{Lampe}}}
R_{BCD} = \frac{R_{\mathrm{Lampe}}}{3} = \frac{17{,}5\,\Omega}{3} \approx 5{,}83\,\Omega
Lampe A ist dazu in Reihe geschaltet. Der Gesamtwiderstand ist:
R_{\mathrm{ges}} = R_A+R_{BCD} = 17{,}5\,\Omega+5{,}83\,\Omega \approx 23{,}33\,\Omega
Spannung: Die Spannung teilt sich proportional zu den Widerständen auf. Über Lampe A fällt eine Spannung von
U_A = \frac{R_A}{R_{\mathrm{ges}}}\cdot U_0 = \frac{17{,}5}{23{,}33}\cdot7\,\mathrm{V} \approx 5{,}25\,\mathrm{V}
ab. Über der parallelen Gruppe BCD und damit über jeder der Lampen B, C und D liegen:
U_B = U_C = U_D = U_0-U_A \approx 1{,}75\,\mathrm{V}
Stromstärke: Der Gesamtstrom fließt durch Lampe A:
I_{\mathrm{ges}} = \frac{U_0}{R_{\mathrm{ges}}} = \frac{7\,\mathrm{V}}{23{,}33\,\Omega} \approx 0{,}30\,\mathrm{A}
Dieser Strom teilt sich gleichmäßig auf die drei parallelen Lampen auf:
I_B = I_C = I_D = \frac{1}{3}\cdot I_{\mathrm{ges}} \approx 0{,}10\,\mathrm{A}

