Widerstand in Reihenschaltung

Hallo,

wir haben fogende Aufgabe gestellt bekommen:
Entwerfen Sie eine Schaltung mit 2 Lampen 12v/240mA; 12V/96mA; in Reihe eine Spannugsquelle U=24V
angeschlossen werden können. Es kann nur ein zusätzlicher Widerstand verwendet werden.
Berechenen Sie die Größe une Leistung des Widerstandes.

Ich habe so angefangen:
Widerstand Lampe 1: R=U/I, R=12v/0,240A = 50 ohm
Widerstand Lampe 2: R=U/I, R=12v/0,096A = 125 ohm
Rges=R1+R2 = 50 Ohm + 125 Ohm = 175 Ohm.

Dann habe ich die Stromstärke berchent die an beiden Lampen anliegt:
I = U/R = 12V/175Ohm = 0,068A = 68 mA

Also fließt durch jede Lampe ein Strom von 68 mA

Jetzt habe ich den ‚‚Vorwiderstand‘‘ berechnet:
R= U/I = 24V/0,068A = 352,94 Ohm.

Die Leistung habe ich wie folgt berechnet:
P=U*I = 24V * 0,068A = 1,6W

Also die Größe des Widerstands ist : 352,94 Ohm und die Leiswtung beträgt 1,6 W

Stimmt denn das? Mich verwirrt die Spannungsquelle von 24 V.

Ich hab grad nochmal nim Netz geschaut.

Ich muss doch zuerst die Differenzspannung ausrechenen. Ich meinenm Fall 24V-12V=12V, und mit deiser muss ich in der Aufgabe weiterrechnen.

Also: I = U/R = 12V/175Ohm = 0,068A = 68 mA.

Damit kann ich ja jetzt den Widerstand ausrechnen:
R =U/I = 12V/0,068A = 176 Ohm

Die Leistung: P = UI= 12V0,068A= 0,8W

So müsste es doch stimmen oder ?

Hallo,
welche Schaltung willst Du ueberhaupt?
Du denkst ueber einen Widerstand an 24 Volt nach, also noch ein Stromweg an beiden Lampen vorbei? Der einfach die 24V belastet ohne Sinn?
Da kannst Du jeden Widerstand nehmen, jeden Ohmwert mit der jeweils dazu passenden Leistung.
Waehrend die Lampen beide mit 68 mA vor sich hin glimmen?
.
Fuer mich sieht die Aufagbe ganz anders aus.
Wie waers denn, Du wuerdest beide Lampen optimal zum Leuchten bringen.
In der einen die 96 mA und in der anderen die 240 mA, beides gleichzeitig.
Dafuer einen Widerstand hinzufuegen.
Wie, sag ich nicht. Selbst denken macht schlau
.
Gruss Helmut

Hallo!

Deine Lösung ist leider vom Konzept her nicht richtig gelöst.

Wenn du zwei identische 12V-Lampen hintereinander schaltest, könntest du sie mit 24V betreiben. Jede Lampe würde nur 12V abbekommen, den vorgesehenen Strom durch lassen, und mit maximaler Helligkeit leuchten.

Wenn die Lampen beide für 12V gemacht sind, aber für unterschiedliche Ströme, gibt es ein Problem. Nehmen wir mal deine berechneten Widerstände: An der ersten Lampe würde nur eine Spannung von 6,8V anliegen, an der zweiten von ganzen 17,2V. Während die erste Lampe bei der Spannung kaum leuchten dürfte, wird die zweite sofort durchbrennen. Mit einem Vorwiderstand könntest du den Gesamtstrom verringern, so daß die zweite Lampe vernünftig leuchtet. Aber die erste bliebe dunkel.

Durch einen einzelnen Widerstand kann man das Problem lösen, aber schon die Fragestellung zeigt, daß nicht gesagt ist, wo dieser Widerstand angeschlossen werden soll.

Noch ein Hinweis: Du hast einen dicken Schlauch und einen dünnen Schlauch hintereinander, und du möchtest, daß durch den dickeren Schlauch mehr Wasser als durch den dünnen fließt. Da die Schläuche miteinander verbunden sind, fließt durch beide die gleiche Wassermenge. Mehr noch: Die Wassermenge wird größtenteils durch den dünnen Schlauch bestimmt, weil der dem Wasser einen hohen Widerstand bietet.
Wie kannst du mit einem weiteren Schlauch das Problem lösen? (Denk dran: Es geht nicht darum, Wasser von A nach B zu transportieren, sondern daß Wasser mit bestimmten Geschwindigkeiten durch die beiden Schläuche fließt)

Nochwas: Der Widerstand von Glühbirnen hängt von der angelegten Spannung ab, genauer von der Temperatur des Glühfadens. Ist der heiß, ist der Widerstand höher. Das bedeutet: Legst du nur die halbe Spannung an eine Glühbirne an, fließt mehr als halb so viel Strom hindurch.

Und wo ich deine Vorwiderstandsberechnung sehe:
Wenn ein Verbraucher mit 1A bei 5V an eine 12V-Quelle angeschlossen werden soll, so muß an dem Vorwiderstand eine Spannung von 7V abfallen. Der Widerstand wäre also 7V/1A=7Ohm.

Korrektur
…waehrend die eine Lampe glimmt und die andere durchbrennt…

falsch
wenn die Lampen in Reihe sind liegen 175 Ohm an 24 Volt ergibt mehr Strom
.
Vielleicht ein Schaltbild und schreibe alles rein was errechenbar ist.
Und dann den zusaetzlichen Widerstand in noch ein anderes Schaltbild.

Hallo!

Reihenschaltung 2 x 12 V Birnen an 24 V. Gut.
Das geht nur wenn beide Birnen gleiche Daten haben.

Also hier nicht.

Was macht man ?

Man schafft an der stromschwächeren Birne einen Nebenweg durch Parallelwiderstand, durch den der Überschussstrom fließen kann ohne den Glühfaden dieser Birne zu schädigen.

Also rechnest Du:

240 mA - 96 mA = 144 mA.

Und die 144 mA gelten auch für 12 V, denn die soll ja anliegen.

Also musst Du nur R = 12 V : 0,144 A rechnen.

Da kommt 83, 34 Ohm heraus. Leistung 1,73 W.

Und wenn Du den Glühfaden-Widerstand der Birne mit 125 Ohm hast und neu den 83 Ohm parallel, dann ist der Gesamtwiderstand genau die 50 Ohm, die Du für gleiche Spannungsverteilung in Reihenschaltung brauchst.

MfG
duck313

Gratulation, Lerneffekt null

Moin,

Rges=R1+R2 = 50 Ohm + 125 Ohm = 175 Ohm.

bis hier stimmt es, aber dann fehlt eine Betrachtung:

Die Spannung teilt sich im Verhältnis der Widerstände auf, somit an L1 5024/175, an L2 12524/175. L2 kriegt also 20,57 Volt auf den Hut, und das verkraftet sie nicht. Deine Aufgabe heißt nun, einen Widerstand in die Schaltung einzuhängen, der die Spannung an L2 auf 12 V begrenzt.

Gruß Ralf

die Summe der zufließenden Ströme gleich der Summe der abfließenden Ströme.

0,240A - 0,096A = 0,144A
12 V / 0,144A = 83 Ohm

12 V X 0,144A = 1,728 Watt