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4.9 Der Widerstand
Versuchsaufbau: Spannungsquelle-Baustein, LED-Baustein grün, LED-Baustein gelb, 2x Masse-Baustein,
Widerstandsbaustein(10K )
Der elektrische Widerstand verringert den elektrischen Strom uss. Diese Eigenschaft ist für elektronische Schaltungen unerlässlich.
Durch ihn kann der Strom uss manipuliert oder eine gewünschte Spannung eingestellt werden. Sie ist also eine gewünschte und benötigte
Eigenschaft eines elektronischen Bauteiles, anders als der Name es vermuten lässt. Isolator und Supraleiter sind die Extrembeispiele für
einen elektrischen Widerstand. Der Isolator hat ideell einen unendlich hohen Widerstand und der Supraleiter hat keinen Widerstand.
Der elektrische Widerstandswert wird in Ohm ( ) angegeben. Hat ein Stromkreis keinen Widerstand, wäre der in ihm ießende Strom
unendlich hoch, was nicht möglich ist.
Jeder Stromkreis hat, auch bei Kurzschluss, also dem direkten Ladungsaustausch zwischen Pluspol und Minuspol der Spannungsquelle,
mindestens noch deren Innenwiderstand zu überwinden. Vergleicht man den elektrischen Strom mit einem Wasserstrom durch ein an
einer Stelle im Durchmesser verringertes Rohr, so wird schnell deutlich, dass die Menge an Wasser kleiner wird, je geringer der
Durchmesser unseres Rohres ist. Möchte ich trotzdem die gleiche Menge an Wasser (in der gleichen Zeit) hindurch ießen lassen, muss ich
den Druck an der Eingangsseite erhöhen. Der Druck ist das Äquivalent zur elektrischen Spannung, der Wasserstrom uss ist der elektrische
Strom und der Reibungswiderstand des Wasserrohres ist der elektrische Widerstand. Erhöhe ich den Wasserdruck, ießt mehr Wasser in
der gleicher Zeit durch unser Rohr.
Der Wasserdruckunterschied zwischen Eingang und Ausgang unseres Rohres ist analog zu dem Spannungsabfall über einen elektrischen
Widerstand. Die Eigenschaften Spannung (U), Strom (I) und Widerstand (R) stehen in einem strengen Zusammenhang. Es gilt die
Beziehung: Spannung (U) ist gleich dem Produkt aus Strom (I) und Widerstand(R)(U=R x I). Ein Strom uss von 0,9 Ampere wird also
erreicht, wenn bei einem Widerstand von 10 eine Spannung von 9 Volt anliegt. In unserer Schaltung sind die Widerstände wesentlich
größer, was bei gleicher Spannung einen um das Vielfache kleineren Strom uss zur Folge hat. (10 zu 10.000 ergeben 0,9 Ampere zu
0,0009 Ampere bei 9 Volt)
Mit dem gelben LED-Baustein.
Oder noch geringere Leuchtintensität, da beide LED-Bausteine in Serie geschaltet sind.
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LED
green
LED
yellow
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