Schaltplan einer Reihenschaltung Generator

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Beschriftungen in diesem Diagramm

Stromquelle
Schalter
Lampe L1
Lampe L2
Amperemeter
Leitungen

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Schaltplan einer Reihenschaltung — Echte Ausgabe · unbearbeitet

Was diese Abbildung zeigt

Der Schaltplan zeigt eine Reihenschaltung mit zwei Lampen. Stromquelle, Schalter, Lampe L1, Lampe L2 und Amperemeter sind durch Leitungen zu einem einzigen geschlossenen Stromweg verbunden. Alle Bauteile werden mit genormten Schaltzeichen nach DIN EN beziehungsweise IEC dargestellt. Bei geschlossenem Schalter fließt der elektrische Strom nacheinander durch das Amperemeter und beide Lampen. Da keine Verzweigung vorhanden ist, ist die Stromstärke an jeder Stelle des Stromkreises gleich. Die Spannung der Stromquelle verteilt sich dagegen auf die beiden Lampen. Sind die Lampen gleichartig, fällt an jeder Lampe ungefähr die Hälfte der Gesamtspannung ab.

Die Stromquelle stellt die elektrische Spannung bereit und treibt den Strom im geschlossenen Stromkreis an. Der Schalter öffnet oder schließt den einzigen Stromweg: Bei geöffnetem Schalter leuchten beide Lampen nicht, bei geschlossenem Schalter können beide leuchten. Das Amperemeter wird ebenfalls in Reihe eingebaut, damit der gesamte Strom durch das Messgerät fließt. Wird eine Lampe herausgeschraubt oder ist ihr Glühdraht unterbrochen, ist der Stromkreis an dieser Stelle offen und auch die andere Lampe erlischt. Die Leitungen verbinden alle Schaltzeichen ohne Abzweigung. Die Reihenfolge der Bauteile beeinflusst die Stromstärke nicht, solange ihre Widerstände und die Spannung der Stromquelle unverändert bleiben.

Was eine korrekte Abbildung enthalten muss

Stromquelle: Das genormte Symbol für eine Zelle oder Batterie einzeichnen und bei Bedarf Plus- und Minuspol eindeutig kennzeichnen.
Geschlossener Leitungsweg: Alle Bauteile müssen durch Leitungen zu genau einer zusammenhängenden Schleife verbunden sein.
Schalter: Das genormte Schaltersymbol in Reihe einfügen und klar darstellen, ob der Schalter geöffnet oder geschlossen ist.
Lampen L1 und L2: Zwei Lampensymbole hintereinander ohne Verzweigung zeichnen und eindeutig mit L1 beziehungsweise L2 beschriften.
Amperemeter: Das Kreissymbol mit dem Buchstaben A in Reihe einsetzen, damit der gesamte Strom durch das Messgerät fließt.
Leitungen: Gerade, übersichtliche Verbindungslinien verwenden; Kreuzungen und unnötige Knicke möglichst vermeiden.
Genormte Schaltzeichen: Keine realistischen Bilder von Batterie, Schalter oder Lampen verwenden, sondern die üblichen DIN-EN- beziehungsweise IEC-Symbole.

Häufige Fehler

Die Lampen werden versehentlich parallel gezeichnet, weil zwischen L1 und L2 eine Verzweigung entsteht.
Das Amperemeter wird parallel zu einer Lampe oder zur Stromquelle angeschlossen; dadurch wäre es praktisch kurzgeschlossen und könnte beschädigt werden.
Eine Leitung endet offen oder berührt ein Schaltzeichen nicht, obwohl ein geschlossener Stromkreis dargestellt werden soll.
Bei geöffnetem Schalter werden leuchtende Lampen eingezeichnet, obwohl kein Strom durch den Stromkreis fließen kann.
Es wird angenommen, dass die Stromstärke nach jeder Lampe kleiner wird; in einer unverzweigten Reihenschaltung ist sie jedoch überall gleich.

Tipps für den Unterricht

Die Abbildung eignet sich für den Einstieg in unverzweigte Stromkreise, zur Sicherung nach einem Schülerexperiment und zur Prüfungsvorbereitung. Zunächst können die Lernenden alle Schaltzeichen benennen und den geschlossenen Stromweg mit dem Finger verfolgen. Anschließend fragt die Lehrkraft: Was geschieht beim Öffnen des Schalters, beim Entfernen von L1 oder beim Vertauschen der Bauteile? Als zentrale Prüfungspunkte sollten die Reihenschaltung des Amperemeters, die überall gleiche Stromstärke und die Aufteilung der Gesamtspannung herausgearbeitet werden. Ein Vergleich mit einer Parallelschaltung verdeutlicht zusätzlich die fehlende Verzweigung.

Fragen zu dieser Abbildung

Warum ist die Stromstärke bei L1 und L2 gleich groß?

In der Reihenschaltung gibt es nur einen Stromweg. Daher fließt in jedem Abschnitt pro Zeit dieselbe Ladungsmenge, sodass das Amperemeter an jeder Stelle dieselbe Stromstärke anzeigt.

Was geschieht, wenn eine der beiden Lampen entfernt wird?

Durch das Entfernen einer Lampe wird der einzige Stromweg unterbrochen. Es fließt kein Strom mehr, weshalb auch die andere Lampe erlischt.

Warum muss das Amperemeter in Reihe geschaltet werden?

Ein Amperemeter misst den Strom, der durch es hindurchfließt, und besitzt einen sehr kleinen Innenwiderstand. Ein paralleler Anschluss könnte einen Kurzschluss verursachen und das Messgerät oder die Stromquelle beschädigen.