Reihen- und Parallelschaltung messen

Spannung ist kein „Durchfluss“, sondern ein Unterschied zwischen zwei Punkten — so wie ein Höhenunterschied. Deshalb fragt das Voltmeter immer: zwischen welchen beiden Punkten?

Daraus folgt: Das Voltmeter wird nicht eingebaut. Du trennst nichts auf, du steckst nichts um am Aufbau. Du hältst es einfach an zwei Punkte — genau links und rechts von dem Bauteil, dessen Spannung du wissen willst.

Überleg jetzt für U₁: Welche zwei Punkte begrenzen R₁? Und für U über beide Widerstände zusammen: Welche zwei Punkte sind das dann?

„Umstecken“ heißt hier also nur: die beiden Messkabel an andere Punkte setzen — der Aufbau selbst bleibt, wie er ist.

• ① U₁: ein Kabel links von R₁, eines rechts von R₁.
• ② U₂: beide Kabel um R₂ herum.
• ③ U über beide: ein Kabel links von R₁, das andere rechts von R₂ — der eine Punkt bleibt also stehen, nur das zweite Kabel wandert weiter.

Und in der Parallelschaltung (Teil 3)? Dasselbe Vorgehen — nur ist das Ergebnis dort langweilig: An R₁ und an R₂ misst du fast denselben Wert, nämlich die volle Quellspannung. Genau das ist das Kennzeichen der Parallelschaltung.

Die Reihenfolge, die am wenigsten Umsteckerei kostet:

1. Schwarzes Kabel links von R₁ anklemmen und dort lassen.
2. Rotes Kabel zwischen R₁ und R₂ → das ist U₁. Ablesen und notieren.
3. Rotes Kabel weiter nach rechts hinter R₂ → das ist jetzt U über beide Widerstände. Ablesen.
4. Für U₂ das schwarze Kabel vom linken Punkt in die Mitte holen (zwischen R₁ und R₂), rot bleibt rechts. Ablesen.
5. Netzgerät aus, bevor ihr am Aufbau selbst etwas ändert.

Wenn etwas nicht stimmt:

• Anzeige 0 V an einem Widerstand: Beide Kabel hängen wahrscheinlich am selben Knoten — zwischen zwei Punkten derselben Steckbrettreihe ist kein Unterschied messbar.
• Anzeige negativ (Minuszeichen): Rot und Schwarz sind vertauscht. Kein Fehler und keine Gefahr — Betrag ablesen oder Kabel tauschen.
• Anzeige fast 6 V an einem einzelnen Widerstand: Dann liegt irgendwo eine Unterbrechung, und du misst in Wahrheit über die Lücke.

Überleg erst, was ein Amperemeter überhaupt macht: Es zählt die Ladungen, die durch es hindurchfließen. Der Strom muss also durch das Gerät laufen — es wird wie ein Stück Draht in die Leitung eingebaut.

Daraus folgt: Du kannst ein Amperemeter nie einfach „danebenhängen“ wie das Voltmeter. Du musst die Leitung an einer Stelle auftrennen und das Gerät in die Lücke setzen.

Und jetzt die entscheidende Frage: Welchen Strom willst du gerade messen? Fahr mit dem Finger den Weg vom Pluspol des Netzgeräts ab. Irgendwo teilt sich der Weg in zwei Äste. Vor der Teilung fließt der ganze Strom, in jedem Ast nur ein Teil davon. Deine Messstelle muss genau dort liegen, wo nur der Strom fließt, der dich interessiert.

In der Parallelschaltung gibt es deshalb drei verschiedene Messstellen:

• Messstelle 1 — Gesamtstrom I: zwischen Netzgerät und dem Verzweigungspunkt, also vor der Aufteilung. Hier fließt noch alles durch.
• Messstelle 2 — I₁: im Ast von R₁, zwischen Knoten und R₁. Hier fließt nur der Strom durch R₁.
• Messstelle 3 — I₂: genauso im Ast von R₂.

Das Voltmeter bleibt dabei unangetastet parallel am Widerstand — und es zeigt an beiden Widerständen fast denselben Wert. Das ist kein Fehler, sondern genau das Kennzeichen der Parallelschaltung.

Vorbereitung (einmal): Rotes Kabel in die Buchse mA des Multimeters, schwarzes in COM, Drehschalter auf mA (Gleichstrom). Netzgerät bleibt bei 6,0 V.

Messung I₁ (Ast von R₁)

1. Netzgerät aus.
2. Ein Bein von R₁ aus dem Feld ziehen und zwei Reihen weiter in ein freies Feld stecken. Jetzt ist der Ast offen — es gibt eine Lücke.
3. Diese Lücke mit dem Amperemeter überbrücken: ein Kabel in die Reihe des Knotens, das andere in die Reihe des verschobenen Widerstandsbeins.
4. Netzgerät ein, Wert ablesen, notieren, Netzgerät aus.

Messung I₂: genauso, nur am Ast von R₂. R₁ vorher wieder korrekt einstecken.

Messung I (gesamt): beide Widerstände korrekt eingesteckt lassen und stattdessen die Zuleitung vom Netzgerät auftrennen — das Amperemeter kommt zwischen Pluspol des Netzgeräts und die Reihe, in der sich der Strom auf die beiden Äste teilt.

Wenn deine drei Messwerte diese Gleichung erfüllen (ein paar Prozent Abweichung sind normal), hast du richtig gemessen. Wenn nicht, hast du höchstwahrscheinlich eine Messstelle an der falschen Seite des Knotens — dann fließt entweder zu viel oder zu wenig durch dein Gerät.