Gruppenschaltung / Gemischte Schaltung

Mit der Gruppenschaltung (gemischte Schaltung) von Widerständen befassen wir uns in diesem Artikel. Kurzfassung der Inhalte:

• Eine Erklärung, was eine Gruppenschaltung ist.
• Einige Beispiele zum Berechnung der Gruppenschaltung.
• Aufgaben / Übungen damit ihr die gemischten Schaltungen selbst üben könnt.
• Ein Video, welches sich mit der Basis der Elektrotechnik befasst.
• Ein Frage- und Antwortbereich zur Gruppenschaltung,.

Erklärung Gruppenschaltung

Was ist eine Gruppenschaltung? Eine Gruppenschaltung ist eine Mischung aus verschiedenen Schaltungstypen wie Reihenschaltung und Parallelschaltung. Was ist nun eine Reihenschaltung? Was ist eine Parallelschaltung?

Bei einer Reihenschaltung haben wir zwei, drei oder noch Widerstände hintereinander, eben in Reihe. Dabei fließt der Strom durch alle Widerstände nacheinander. Die folgende Grafik zeigt Widerstände in Reihe, zwei Widerstände einzeln gezeichnet oben und darunter drei Widerstände in einem elektrischen Stromkreis. Den Gesamtwiderstand R_Gesamt erhält man durch Addition aller Widerstände in Reihe.

Daneben gibt es die Parallelschaltung von Widerständen. Bei der Parallelschaltung teilt sich die Leitung auf und damit teilt sich auch der Strom auf die einzelnen Leitungen auf. Bei der Parallelschaltung schaut man sich in vielen Fällen erst einmal die Parallelschaltung aus zwei Widerständen an. Die Formel mit Schaltung sieht so aus:

Für drei Widerstände bei einer Parallelschaltung nimmt man hingegen eine andere Formel zur Berechnung. Dies ist logisch, da die vorherige Formel nur zwei Widerstände enthält. Formel und Schaltung sehen so aus:

Noch einmal zur Erinnerung: Eine Mischung aus Reihenschaltung und Parallelschaltung bezeichnet man als Gruppenschaltung oder auch als gemischte Schaltung. Zeit für ein paar weitere Beispiele.

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Beispiele Gruppenschaltung

In diesem Bereich soll ein Mix aus Reihenschaltungen und Parallelschaltungen Schritt für Schritt berechnet werden. Also Beispiele zur Gruppenschaltung.

Beispiel 1:

Die nächste Grafik zeigt eine Gruppenschaltung. Wie groß ist der Gesamtwiderstand?

Lösung:

Wir fassen zunächst die Widerstände 20 Ohm und 30 Ohm zusammen, da wir hier eine Parallelschaltung haben. Dies sieht so aus:

Damit vereinfacht sich die Schaltung zu:

Die verbleibende Reihenschaltung fassen wir nun noch durch Addition der drei Widerstände zusammen um den gesamten Widerstand zu berechnen.

Beispiel 2:

Berechne den Gesamtwiderstand dieser Schaltung:

Lösung:

Zunächst einmal sollte man bemerken, dass es einen Kurzschluss über den Widerstand mit den 95 Ohm gibt. Dies wirkt so, also würde es diesen Widerstand gar nicht geben. Ansonsten haben wir einen Mix aus Reihenschaltung und Parallelschaltung, also eine gemischte Schaltung. Die Berechnung sieht so aus:

Rechnet man dies aus erhält man einen Gesamtwiderstand von etwa 129,08 Ohm.

Gruppenschaltung Aufgaben / Übung

Aufgabe 1: Wir haben zwei Widerstände in Reihe mit 10 Ohm und 20 Ohm. Wie groß ist der Gesamtwiderstand?

• 20 Ohm
• 40 Ohm
• 10 Ohm
• 30 Ohm

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Gruppenschaltung Video

Gruppenschaltung Fragen mit Antworten