Spannungen in Stromkreisen

Die elektrische Spannung gibt an, wie stark der Antrieb des elektrischen Stromes ist. Sie wird in der Einheit Volt gemessen. Als Messgeräte dienen Spannungsmesser.

Befinden sich in einem Stromkreis mit einer elektrischen Quelle mehrere Bauelemente (Widerstände, Glühlampen, Spulen, ...), so können diese in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sein.

Reihenschaltung (unverzweigter Stromkreis)

Bei einer Reihenschaltung von Bauelementen verteilt sich die Gesamtspannung auf die einzelnen Bauelemente (Bild 2). Die Gesamtspannung ist gleich der Summe der Teilspannungen. Es gilt also:

$U=U_1+U_2+\mathrm{...}+U_{\text{n}}$

Der Betrag der Teilspannung, der am einzelnen Bauelement anliegt, hängt vom elektrischen Widerstand des Bauelements ab. Das ergibt sich daraus, dass die Stromstärke in einem unverzweigten Stromkreis konstant ist und nach dem ohmschen Gesetz bei I = konstant $U~R$ist.

Das bedeutet: Am Bauelement mit dem größeren elektrischen Widerstand liegt die größere Spannung.
Sind zwei Bauelemente mit den Widerständen $R_1\text{ und }{R}_2$ in Reihe geschaltet, so verhalten sich die Teilspannungen $U_1\text{ und }{U}_2$ wie die elektrischen Widerstände. Es gilt:

$\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_1}{R_2}$

Diese Gleichung bezeichnet man auch als Spannungsteilerregel .

Werden elektrische Quellen in Reihe geschaltet, so addieren sich die Spannungen der einzelnen Quellen zur Gesamtspannung. Schaltet man z. B. drei Monozellen mit einer Spannung von jeweils 1,5 V hintereinander, so beträgt die Gesamtspannung 4,5 V.

Parallelschaltung (verzweigter Stromkreis)

Bei einer Parallelschaltung von Bauelementen ist die Spannung an allen diesen Bauelementen gleich groß. Es gilt:

$U=U_1=U_2=\mathrm{...}=U_{\text{n}}$

Deshalb sind z. B. auch die Geräte im Haushalt parallel geschaltet. Damit ist gesichert, dass an jedem der Geräte bzw. an jeder Glühlampe die Betriebsspannung von 230 V liegt.