Ersatzwiderstand in Reihe: Übungen – Physik Klasse 8

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

Der richtige Vorwiderstand aus dem Kasten

AFB II

Ermittle welche Widerstände du aus dem Kasten in Reihe schalten musst, damit der Ersatzwiderstand genau 80 Ω beträgt. Klicke die passenden Widerstände an.

Klicken schaltet ein Element zu oder ab. Die Summe rechnet live mit.

0 Ω

Ziel: 80 Ω

33 Ω + 47 Ω = 80 Ω. Alle anderen Kombinationen treffen die 80 Ω nicht: 60 Ω + 18 Ω = 78 Ω, 25 Ω + 12 Ω + 47 Ω = 84 Ω, 12 Ω + 18 Ω + 25 Ω + 33 Ω = 88 Ω. Weil in Reihe addiert wird, kann man jede Kombination einfach aufsummieren. Typischer Fehler: Werte multiplizieren oder Mittelwerte bilden.

In Reihe addieren sich die Widerstände. Suche zwei oder drei Werte, deren Summe 80 ergibt.

Beginne mit dem größten Wert unter 80 und fülle auf: 47 Ω und dann?

Vorwiderstand für das Taschenlampen-Lämpchen

AFB II

Berechne den Vorwiderstand: Ein Lämpchen ist für 3,5 V und 0,20 A ausgelegt und soll an einer Quelle mit 9,0 V betrieben werden. Ein Vorwiderstand liegt in Reihe dazu. Ergänze die Lücken.

Alle Felder ausfüllen, dann gemeinsam prüfen.

Am Vorwiderstand müssen V anliegen, denn 9,0 V − 3,5 V bleiben übrig. Durch ihn fließen A, also braucht er Ω. Der Ersatzwiderstand der ganzen Schaltung beträgt dann Ω.

Die Maschenregel gibt U_V = 9,0 V − 3,5 V = 5,5 V. In Reihe ist die Stromstärke überall 0,20 A, also R_V = 5,5 V : 0,20 A = 27,5 Ω. Probe: R_ges = 17,5 Ω + 27,5 Ω = 45 Ω und 9,0 V : 0,20 A = 45 Ω. Typischer Fehler: 9,0 V : 0,20 A als Vorwiderstand nehmen — das ist der Ersatzwiderstand, nicht R_V.

Die Teilspannungen ergeben zusammen die Quellspannung. Welche Spannung bleibt für den Vorwiderstand?

U_V = 9,0 V − 3,5 V; I = 0,20 A auch im Vorwiderstand; R_V = U_V : I; R_ges = U : I.

Was gilt in der Reihenschaltung?

AFB I

Welche Aussagen über den Ersatzwiderstand einer Reihenschaltung stimmen?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.

Wer addiert, kommt zwangsläufig über den größten Einzelwert hinaus — ein Wert dazwischen oder die Hälfte kann also nie herauskommen. Und weil die Stromstärke überall gleich ist, entscheidet nach U = R mal I allein der Widerstand über die Teilspannung: Der größere Widerstand bekommt die größere Teilspannung.