Liebe/-r Experte/-in,
habe folgende 2 Fragen …
1.Ist es möglich 3 Monozellen (also 3 1,5V Batterien) so
zu kombinieren, dass sich ihre Spannungen gegenseitig
aufheben?
2.Ist die Spannung überall im Stromkreis ( also in den
Leiterstücken, Verbrauchern z.B. Glühbirnen,
Energiequelle) gleich groß? Oder ist die Spannung
zwischen zwei Punkten des Leiterstücks kleiner als an den
Glühbirnen?
Bitte um Erklärung.
Vielen Dank schon mal vorab für die Mühe, Gruß Roland
Liebe/-r Experte/-in,
habe folgende 2 Fragen …
1.Ist es möglich 3 Monozellen (also 3 1,5V Batterien) so
zu kombinieren, dass sich ihre Spannungen gegenseitig
aufheben?
Was meinst du mit „aufheben“? - man kann sie kurzschliessen indem man jeweils + und - Pole miteinander verbindet.
2.Ist die Spannung überall im Stromkreis ( also in den
Leiterstücken, Verbrauchern z.B. Glühbirnen,
Energiequelle) gleich groß? Oder ist die Spannung
zwischen zwei Punkten des Leiterstücks kleiner als an den
Glühbirnen?
Die Spannung fällt über dem Verbraucher ab - d.h. vor und hinter dem Verbraucher gibt es keine Potentialdifferenz (natürlich nur wenn der Widerstand des Messgeräts klein gegenüber dem des Verbrauchers ist…).
Bitte um Erklärung.
Vielen Dank schon mal vorab für die Mühe, Gruß Roland
Ich bin zwar kein Elektrotechniker, aber ich hoffe die Antwort hilft trotzdem weiter.
Gruß
Ralf
Die Spannung von 3 Zellen kann man nicht aufheben.
Das mit dem Stromkreis musst Du genauer beschreiben. In einer Parallelschaltung ist die Spannung (abgesehen vom Spannungsfall auf den Leitungen wegen dem Leitungswiderstand) überall gleich. In einer Reihenschaltung addieren sich die Einzellspannungen zur Gesamtspannung (Spannungsquelle).
Ich hoffe die Antwort reicht Dir.
Grüße
Mattias
Hi Roland,
zu Deinen Fragen:
Was darf alles dafür verwendet werden? Aber so wie ich vermute, dass Du die Frage meinst, muss die Antwort nein lauten, da Du die drei Spannungen nur mit „+“ oder „-“ kombinieren kannst. Genau genommen geht das auch anders, aber dann wird die Schalung kompliziert, und man brauch mehr als nur z.B. ein wenig Kupferdraht.
Also zunächst mal kann man nur die Spannung zwischen zwei Punkten messen, wie Du schon richtig schreibst, da „elektrische Spannung“ nichts anderes als eine „Potenzialdifferenz“ ist. Deswegen ist die Frage, ob die Spannung überall im Stromkreis gleich ist, unsinnig. Du musst immer zwei Punkte vergleichen.
Der Spannungsabfall ist zwischen zwei Punkten eines Leiterstücks deutlich kleiner, als bei einer Glühbirne, da der Widerstand einfach deutlich kleiner ist. Der Spannungsabfall in einem betrachteten Bereich ist nämlich proportional zum elektrische Widerstand. Wäre das nicht der Fall, könnte in einem geschlossenen Stromkreis nicht überall der gleiche Strom fließen (U = R * I) und Ladungen müssten sich an Punkten sammeln … was aber wegen elektrostatischer Abstoßung nicht sein kann.
Ein anschaulicher Vergleich ist z.B. der: Das Leiterstück entspricht ungefähr einem horizontalen Wegstück, dass man bequem laufen kann. Die Glühbinre entspricht einer hohen Treppe. Um die Treppe hoch zu kommen muss viel mehr geleistet werden => Die Potenzialdifferenz ist deutlich höher.
So, ich hoffe meine aus dem Stehgreif getippten Antworten sind hilfreich,
Gruß, Robert
Hallo Roland,
hm…ich finde deine Fragen sehr merkwürdig. Handelt es sich um Gedankenexperimente oder was genau?
Zur ersten Frage: Wer schaltet schon Batterien ind eine Kurzschlussschaltung… Man könnte prinzipiell zwei der Batterien parallel schalten. Dann schaltet man die dritte Zelle entgegengesetzt gepolt dazu. So würden sich die Spannungen aufheben. Allerdings ist dies auch ein Kurzschluss. Da verhalten sich Spannungs- oder Stromquelllen ohnehin nicht sehr „rational“. 
Wahrscheinlich kommt es dann wegen der technischen Eigenschaften von Batterien trotzdem zu Potentialunterschieden zwischen den Polen. Hab es aber noch nicht ausprobiert…und vielleicht solltest du das auch nicht.
Zur zweiten Frage: Ich hoffe ich habe dich richtig verstanden.
Nein. Eine Spannung ist eigentlich ein Spannungsunterschied (Potentialunterschied). Dieser Unterschied kann nur gemessen werden, wenn ein Verbraucher oder unendlicher Widerstand (Isolator) zwischen den Messpunkten ist. Wenn ich also in einem Stromkreis an zwei Punkten Spannung messe, dann muss dazwischen genau diese Spannung „verbraucht“ werden. Die Verbraucher haben einen Widerstand. Ein Draht hat einen gewissen Widerstand, der aber je nach Anwendúngsbereich eher unbedeutend ist.
Du wirst also zwischen zwei Punkten nur eine Spannung messen, wenn ein entsprechender Verbraucher dazwischen ist. Für mich klingt es, alsob du über Strom sprichst.
Für dich ist vielleicht der Unterschied zwischen Strom und Spannung in Parallel- und Reihenschaltung nocheinmal zu klären.
Ich hoffe das war etwas hilfreich.
Falls du Fragen hast, mel dich einfach…
Gruß,
Thore
Hallo Roland, bitte entschuldige die Verzögerung meiner Antwort, habe die frage eben erst gelesen, war unterwegs. 
zu #1: Nein, das geht nicht. Für die Kombination von 3 Monozellen gibt es nur zwei sinnvolle Möglichkeiten:
a) die Reihenschaltung, d.h. jeweils den Minuspol der einen mit dem Pluspol der nächsten zu verbinden. Das wendet man an, wenn der anzuschließende Verbraucher eine höhere Spannung als eben 1,5 V benötigt, ganz simpel, wenn er 3 V benötigt - eben nur 2 Monozellen in Reihe, wenn 4,5 V, dann eben alle 3.
b) die Parallelschaltung, d.h. alle Minuspole werden miteinander verbunden und auch alle Pluspole untereinander. dieser „Block“ hat dann an den Enden auch nur 1,5V, aber der Maximal-Strom, den Du dann ziehen kannst, ist eben 3 mal größer als bei nur einer Zelle. Die Monozelle hat einen endlich großen Innenwiderstand R. Wenn Du jetzt einen Strom I ziehst, dann fällt überdiesem Innenwiderstand die Spannung U =R*I ab, und am Verbraucher liegt dann nur noch die Spannung 1,5V-R*I an. Parallegeschaltet ist der effektive Widerstand aber eben nur noch R/3.
Zu #2: Stromkreis: da haben wir zunächst einmal die Spannungsquelle mit der Ausgangsspannung. Könnte z.B. die Steckdose sein (220V~) oder die Monozelle (1,5V=). Der Verbraucher, den Du jetzt anschließt, kann als Reihenschaltung von einzelnen Widerständen aufgefasst werden. Die Drähte bzw. „Leiterstücke“ kann/muss man auch als Widerstände betrachten, wenngleich als sehr kleine. Sie werden erst dann so richtig bemerkbar groß und damit störend, wenn die „Drähte zu dünn und/oder extrem lang“ werden. Um in Deinem Beispiel zu bleiben, an der Glühwendel der Glühlampe liegt also immer eine kleinere Spannung an als die Spannungsquelle hergibt, wenngleich eben, wie oben gesagt, in der Regel unbedeutend kleiner. Die Spannung zwischen zwei beliebigen Punkten des Stromkreises, z.B. über einem Leiterstück, ist also immer kleiner als die Spannung zwischen den Polen der Spannungsquelle.
So, Roland, ich hoffe, Du kannst mit meiner Antwort leben.
Herzlichst
Rainer
Lieber Roland,
ich fuehle mich nicht als Elektrotechnik-Experte, aber hier dennoch ein Antwortversuch:
> habe folgende 2 Fragen …
>
> 1.Ist es möglich 3 Monozellen (also 3 1,5V Batterien) so zu > kombinieren, dass sich ihre Spannungen gegenseitig aufheben?
>
Glaube ich nicht: In einer Batterie sind Ladungen getrennt. Wenn man sie anschliesst, fliessen so lange Ladungen im Stromkreis, bis keine Spannung mehr aufrecht erhalten werden kann, weil keine getrennten Ladungstraeger mehr vorhanden sind. Wenn also (auch schon bei 2) Batterien aneinandergeschlossen werden, wuerden die Ladungen sofort zu fliessen beginnen, bis gar keine Spannungen mehr aufrecht erhalten werden koennen. Das gilt aus meiner Sicht bei jeder noch so cleveren Verschaltung von 2 oder mehr Batterien.
> 2.Ist die Spannung überall im Stromkreis ( also in den
> Leiterstücken, Verbrauchern z.B. Glühbirnen, Energiequelle) > gleich groß? Oder ist die Spannung zwischen zwei Punkten
> des Leiterstücks kleiner als an den Glühbirnen?
>
Nein. Wenn die Sapnnung zwischen Anfang und Ende des Stromkreises 10 Volt betraegt faellt an jedem Verbraucher (Widerstand) ein Teil der Spannung ab, so dass die Summe aller Sapnnungsabfaelle wieder die 10 Volt ergibt. Die Stromstaerke ist dagegen ueberall gleich. Bei parallel geschalteten Widerstaenden ist der Spannungsabfall in diesem (parallel geschalteten) Bereich des Stromkreises gleich. Sind die Widerstaende dort verschieden, fliesst eben dort ein verschieden starker Strom (wie bei einem Fluss, der eine Insel umfliesst).
Viele Gruesse,
Hardy
Die Frage ist irgendwie an mir vorbeigegangen.
Entschuldigung.
Matthias
Es ist schon alles gesagt.