Sei es für den Weihnachtsbaum oder einfach als Dekoration auf dem Fensterbrett - Lichterketten sind ein einfaches Mittel, um ein warmes und stimmungsvolles Licht zu zaubern. Insbesondere LED-Lichterketten sind auf Grund ihrer Langlebigkeit und ihrer Energieeffizienz eine gute Wahl.
Bei einer 15 m langen Lichterkette für Dekorationszwecke werden 100 Lämpchen mit einem Einzelwiderstand von RL = 20 Ω in Reihe geschaltet. Zu jedem Lämpchen ist ein Heißleiter parallel geschaltet, der bei einer Temperatur von 25°C einen Widerstand von etwa RHeiß = 8 000 Ω
| a) | Berechne dem Gesamtwiderstand der Parallelschaltung aus einem Lämpchen und einem Heißleiter. |
| b) | Berechne die Gesamtstromstärke der Lichterkette, falls diese an 230 V angeschlossen wird. |
| c) | Berechne die elektrische Gesamtleistung der Lichterkette. |
| d) | Wenn nun ein Lämpchen defekt ist, so würde bei einer Reihenschaltung aus 100 Lämpchen ohne parallel geschalteten Heißleiter die gesamte Lichterkette erlöschen, da der Stromkreis unterbrochen ist. Bei Lichterketten mit parallel geschaltetem Heißleiter beobachtet man jedoch bei einem defekten Lämpchen, dass alle anderen Lämpchen kurz erlöschen und dann nach kurzen Zeit wieder ihre ursprüngliche Helligkeit erreichen. Erkläre ausführlich diesen Effekt mit Hilfe der Eigenschaften von Heißleitern. |
| e) | Gib den Widerstand an, den der zum defekten Lämpchen parallel geschaltete Heißleiter hat, falls die Lichterkette nach einer gewissen Zeit mit vorheriger Helligkeit wieder leuchtet! |