Berechnung einer Schaltung mit variablen Widerständen

Um die Schaltung mit den variablen Widerständen R1 bis R6 zu berechnen und die gewünschten Stromstärken zu erhalten, geht man wie folgt vor:

Zunächst betrachten wir die Schaltung und die gewünschten Stromstärken von 3⸴5A, 3⸴0A, 2⸴5A, 2⸴0A, 1⸴5A, 1⸴0A und 0⸴5A. Die Schaltung besteht aus 6 Widerständen (R1 bis R6) die in Reihe geschaltet sind.

Die Gesamtstromstärke ergibt sich als Summe der Teilstromstärken durch die einzelnen Widerstände. Um die Widerstände zu berechnen, kann die Formel U = R*I oder I = U/R verwendet werden, obwohl dabei U die Spannung und I die Stromstärke ist. Auch die Formel R = U/I ist hilfreich um den Widerstand bei gegebener Spannung und Stromstärke zu bestimmen.

Für die Berechnung der Widerstände beginnt man mit der Schalterstellung ganz links, bei der nur R1 in der Reihenschaltung vorhanden ist. Hier ist der Strom am größten, also I = 3⸴5A. Daraus ergibt sich für R1: R1 = U/I = 120V / 3⸴5A = 34⸴3 Ohm.

In der nächsten Schalterstellung kommt für die 3⸴0A noch R6 hinzu: 120V / 3⸴0A = 34⸴3 Ohm + R6 -> R6 = 5⸴7 Ohm.

Auf ähnliche Weise setzt man die Berechnung fort bis alle Widerstände durchgerechnet sind um die gewünschten Stromstärken zu erhalten. Dabei kommt man darauf, dass R2 = 8 Ohm, R3 = 12 Ohm, R4 = 20 Ohm, R5 = 40 Ohm und R6 = 120 Ohm.

Durch das Hinzufügen der Widerstände in der Schaltung durch das Umschalten des Schalters erreicht man die gewünschten Stromstärken da der Gesamtwiderstand so gewählt werden kann, dass das Ergebnis der Rechnung die gewünschten Stromstärken ergibt.

Zusammenfassend kann die Schaltung mit variablen Widerständen berechnet werden, indem man die Gesamtstromstärke als Summe der Teilstromstärken durch die einzelnen Widerstände betrachtet und die Widerstände identisch basierend auf den gegebenen Spannungs- und Stromstärke-Werten berechnet.