Widerstandsschaltungen — Mautstellen-Analogie
Die Regeln für Widerstände in Reihe und parallel sind leicht zu merken und ebenso leicht falsch anzuwenden. Diese Simulation ersetzt die Algebra durch Verkehr, der Mautstellen passiert, und macht damit anschaulich, warum ein zusätzlicher Parallelwiderstand den Gesamtwiderstand senkt statt ihn zu erhöhen.
So benutzt du diese Simulation
- Fügen Sie Mautstellen in Reihe und parallel hinzu und entfernen Sie sie wieder
- Ändern Sie den Widerstand jeder einzelnen Stelle
- Vergleichen Sie den berechneten Gesamtwert mit dem Verkehrsdurchsatz
Worauf du achten solltest
- Eine Mautstelle in Reihe hinzuzufügen bremst den Fluss immer
- Eine Mautstelle parallel hinzuzufügen beschleunigt ihn immer
- Der parallele Gesamtwiderstand ist stets kleiner als der kleinste Einzelwiderstand
Die Physik dahinter
In Reihe muss jedes Auto eine Mautstelle nach der anderen passieren, sodass sich die Verzögerungen addieren: R = R₁ + R₂ + … Parallel wählen die Autos zwischen den Stellen, sodass mehr Stellen mehr Durchsatz und weniger Gesamtbehinderung bedeuten: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … Die Analogie ordnet dem Strom den Verkehrsfluss und der Spannung den Druck zu, der den Verkehr hindurchtreibt.