Ist dir der Gesamtstrom bekannt, so kannst du mit der Regel die Teilströme parallelgeschalteter Widerstände berechnen.
„Die Stromteilerregel besagt, dass sich die Ströme durch parallelgeschaltete Widerstände verhalten wie die Leitwerte.”
An allen Widerständen liegt die gleiche Spannung an, weshalb sich die Ströme im Verhältnis der entsprechenden Leitwerte aufteilen.
Kernaussage:
„Die Ströme durch parallelgeschaltete Widerstände verhalten sich wie die Leitwerte.”
Der große Vorteil der Stromteilerregel besteht darin, dass du hier im Vorfeld keine Teilspannungen bestimmen oder kennen musst.
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Der Stromteiler ist eine Parallelschaltung elektrischer oder magnetischer elektrotechnischer Bauteile.
Merke
Die Stromteilerregel beschreibt, wie du bei gegebenem Gesamtstrom, die Teilströme einer Parallelschaltung von Widerständen berechnen kannst.
Du brauchst also nicht umständlich die Teilspannungen an den Widerständen berechnen, um aus ihnen anschließend die Teilströme zu erhalten, sondern errechnest die Teilströme direkt.
(01:41)
Analog zum Spannungsteiler , beschreibt der Stromteiler das Verhältnis zwischen einem Teilstrom und dem Gesamtstrom einer Parallelschaltung von Widerständen.
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Die Formel für den Teilstrom lautet:
Dabei entspricht dem Leitwert des vom Teilstrom durchflossenen Widerstands.
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Im Stromteiler steht im Nenner immer die Summe der Widerstände.
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Der Stromteiler nutzt das Prinzip der Parallelschaltung, bei der mehrere elektrische Komponenten nebeneinander geschaltet sind, sodass der Gesamtstrom sich auf diese Komponenten aufteilt.
In einem Stromteiler werden die Widerstände parallel zueinander geschaltet. Also der andere Widerstand.
Dies geschieht mithilfe von Bauteilen wie Widerständen, um den elektrischen Strom in verschiedene Pfade zu lenken. Im Zähler steht der Widerstand, durch den der Strom nicht hindurchfließt. Anders herum kann mit Hilfe des Stromteilers ausgerechnet werden, wie sich ein Strom in einer Parallelschaltung aufteilt. Nein? Der Strom beträgt .
Wie groß ist der Gesamtstrom?
Den Lösungsweg würde der Ingenieur/Techniker in zwei Schritten beschreiten:
1.
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Ein Stromteiler ist eine grundlegende Schaltung in der Elektronik und Elektrotechnik, die dazu verwendet wird, den Strom in einem Stromkreis auf mehrere Zweige aufzuteilen.
Der Strom, der durch einen parallelen Stromteiler fließt, teilt sich gemäß dem ohmschen Gesetz auf die verschiedenen Widerstände auf.
Bis jetzt hast du ja die Spannungsteiler und die Spannungsteilerregel sowie die zugehörigen Gleichungen kennengelernt. Sie ermöglichen es, Strom auf effiziente Weise zu verteilen und zu steuern, was für viele elektronische Anwendungen und Systeme von zentraler Bedeutung ist.
Ändern sich die Werte der beiden Widerstände, dann ändert sich die Aufteilung des Stroms.
Liegen zwei Widerstände R1 und R2 parallel, dann gilt:
Die untersten beiden Formeln nennen wir Stromteiler-Formeln. – Nein?– Dann schau super gerne vorbei:
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Immer auf dem neuesten Stand sein?Im mittleren Zweig fließt also 1/3 des Stroms I0. Das bedeutet, dass der Gesamtstrom (Iges), der in den Stromteiler eintritt, gleich der Summe der Ströme durch die einzelnen Widerstände ist.
Mathematisch lässt sich dies wie folgt ausdrücken:
Iges = I1 + I2 + … + In
Hierbei ist Iges der Gesamtstrom und I1, I2, …, In sind die Ströme durch die einzelnen Widerstände R1, R2, …, Rn.
Um den Strom durch jeden Widerstand in einem Stromteiler zu berechnen, kann man das ohmsche Gesetz und die Kirchhoff’sche Strom- und Spannungsgesetze verwenden.
Damit gilt I2 = 2A. Soll z. Denn nur so kannst du die Teilströme berechnen. B. der Teilstrom durch R1 in der folgenden Schaltung mit dem Stromteiler berechnet werden, müssen zunächst R2 und R3 zu R23 zusammengefasst werden (Reihenschaltung). Dazu brauchen wir den Wert der beiden Widerstände.
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sowie
2.
Um den Teilstrom zu erhalten, wird in diesem Fall der Gesamtstrom mit dem Widerstand, der nicht vom Teilstrom durchflossen wird, multipliziert und anschließend durch die Summe der beiden Widerstände geteilt.
Werden nun auch hier die Zahlenwerte eingesetzt, ergibt sich der Teilstrom identisch zu der allgemeinen Methode oben.
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Ein Stromteiler wird genutzt, um einen Stromfluss in einer Parallelschaltung gezielt aufzuteilen.
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Für ein optimales Verständnis helfen dir ein Videoclipund ein ausführlich gelöstes Beispiel zu dem Thema.Mehr zu diesem Thema und der Elektrotechnik findest du im Kurs: ET2-Gleichstromtechnik
Wir gehen von einer Parallelschaltung mehrerer Widerstände wie im nächsten Bild dargestellt aus:
Schaut man sich nun den Knotenpunkt A, genauer an, so ist zu erkennen, dass sich der Strom I in die Teilströme bis aufteilt.
Wusstest du, dass die in der Aufgabenstellung genannte Stromaufteilung sich gut zur Messbereichserweiterung von Strommessern nutzen lässt.
Nachfolgend findest du die beiden Anwendungsregeln, die du dir bezüglich der Regel merken solltest!
Nachdem du nun die Stromteilerregel kennst, erklären wir dir im nächsten Kurstext ausführlich die Wheatstonsche Brückenschaltung.
Es gilt:
Die vereinfachte Schaltung hat jetzt die Standardform für den Stromteiler.
Aufgabe: Berechnen Sie den Strom I2 in folgendem Netzwerk:
Anschauliche Lösung: Der Strom teilt sich gleichmäßig unter den drei gleichen Widerständen auf.