Widerstände - dies sind elektrische Elemente, die verwendet werden, um den Stromfluss in elektrischen Schaltungen zu begrenzen. Eine Möglichkeit, Widerstände in einem elektrischen Stromkreis zu verbinden, ist die serielle Verbindung.
Wenn zwei oder mehr Widerstände seriell verbunden sind, addieren sich ihre Widerstände. Mit anderen Worten, der Gesamtwiderstand der Schaltung entspricht der Summe der Widerstandswerte jedes Widerstands. Somit wird in einem elektrischen Stromkreis mit in Reihe geschalteten Widerständen der Strom an allen Punkten der Schaltung gleich sein, und die Spannung wird proportional zu ihren Widerständen zwischen ihnen aufgeteilt.
Das Anschließen von Widerständen in Reihe ermöglicht es, einen größeren Widerstand zu erhalten und die Strombegrenzung im Stromkreis zu erhöhen. Diese Methode wird häufig in der Elektronik und Elektrotechnik verwendet, um Schaltkreise mit den erforderlichen Parametern zu erstellen.
Ein Beispiel für die Verwendung einer seriellen Verbindung von Widerständen kann die Steuerung der Lüftergeschwindigkeit in einem Computer sein. Durch unterschiedliche Spannung an die Widerstände kann der Gesamtwiderstand und die daraus resultierende Lüftergeschwindigkeit geändert werden.
Die Abhängigkeit des Widerstands in einer Schaltung, in der die Widerstände nacheinander verbunden sind
In einem elektrischen Stromkreis, in dem zwei Widerstände in Reihe geschaltet sind, entspricht der Widerstand des gesamten Stromkreises der Summe der Widerstände jedes Widerstands. Ein solches Verbindungsschema wird als "serielle" oder "serielle" Verbindung von Widerständen bezeichnet.
Der Widerstand jedes Widerstands beeinflusst den Gesamtwiderstand der Schaltung. Je größer der Widerstand des Widerstands ist, desto größer ist der Widerstand des gesamten Stromkreises und desto geringer ist der Strom, der durch den Stromkreis fließt.
Wenn nur zwei Widerstände in der Schaltung vorhanden sind und ihre Werte gleich sind, ist der Gesamtwiderstand doppelt so groß wie der Wert jedes Widerstands.
Um den Gesamtwiderstand einer Schaltung zu berechnen, in der die Widerstände in Reihe geschaltet sind, müssen die Widerstandswerte jedes Widerstands addiert werden. Wenn der erste Widerstand beispielsweise einen Widerstand von 10 Ohm aufweist und der zweite Widerstand einen Widerstand von 20 Ohm aufweist, beträgt der Gesamtwiderstand der Schaltung 30 Ohm.
Wie wirkt sich die Kopplung zweier Widerstände in einer seriellen Schaltung auf den Gesamtwiderstand aus?
Wenn zwei Widerstände seriell miteinander verbunden sind, wird der Gesamtwiderstand der Schaltung durch die Summe der Widerstände dieser Widerstände bestimmt. Mathematisch sieht es so aus:
Somit steigt der Gesamtwiderstand der in Reihe geschalteten Widerstände im Vergleich zum Widerstand jedes Widerstands einzeln an. Dies liegt daran, dass der durch die Schaltung fließende Strom den Widerstand jedes Widerstands überwinden muss.
Die Verwendung einer seriellen Verbindung von Widerständen ermöglicht eine effiziente Steuerung des Stromkreises und eine Änderung des Gesamtwiderstands. Dies findet zum Beispiel Anwendung in geregelten Stromversorgungen und anderen elektrischen Geräten, bei denen der elektrische Widerstand reguliert werden muss.
Die Bedeutung der richtigen Verbindung von Widerständen in der Reihenfolge
Bei der Arbeit mit elektrischen Schaltungen, insbesondere in DC-Schaltungen, ist es wichtig, die Widerstände in der Reihenfolge richtig anzuschließen. Bei einer solchen Verbindung werden die Widerstände nacheinander miteinander verbunden, so dass der elektrische Strom abwechselnd durch jeden Widerstand fließt.
Die richtige Verbindung der Widerstände in der Reihenfolge ermöglicht es, den Gesamtwiderstand der Schaltung genau zu bestimmen. Der Gesamtwiderstand in einer solchen Schaltung kann berechnet werden, indem die Widerstandswerte jedes einzelnen Widerstands addiert werden.
Wenn zum Beispiel zwei Widerstände in der Schaltung vorhanden sind – R1 und R2 – deren Widerstände R1 und R2 entsprechen, kann der Gesamtwiderstand mit der Formel berechnet werden: R_total = R1 + R2.
Die richtige Verbindung der Widerstände in der Reihenfolge sorgt auch für eine gleichmäßige Spannungsverteilung entlang der Schaltung. Dies bedeutet, dass die Spannung an jedem Widerstand gleich einem Teil der gesamten Versorgungsspannung ist und mit zunehmender Anzahl von Widerständen in der Schaltung abnimmt.
Es sollte auch beachtet werden, dass der elektrische Strom, der durch jeden Widerstand fließt, bei richtiger Verbindung der Widerstände in Folge derselbe ist. Das heißt, der Gesamtstrom in der Schaltung entspricht dem Strom, der einzeln durch jeden Widerstand fließt.
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass das Anschließen von Widerständen in Folge nicht für alle Situationen geeignet ist. In einigen Fällen kann eine parallele Verbindung von Widerständen erforderlich sein, um die erforderlichen elektrischen Eigenschaften zu erreichen. Daher müssen Sie die Anforderungen und Eigenschaften Ihres Stromkreises sorgfältig prüfen, bevor Sie den Widerstand anschließen.
Berechnung des Widerstands für einen Stromkreis mit in Reihe geschalteten Widerständen
In elektrischen Schaltungen können Widerstände auf verschiedene Arten angeschlossen werden, einschließlich parallel oder in Reihe. In diesem Fall betrachten wir eine Schaltung mit zwei Widerständen, die in Reihe geschaltet sind.
Wenn die Widerstände in Reihe geschaltet sind, ist der Strom in beiden Widerständen gleich. Die folgende Formel wird verwendet, um den Gesamtwiderstand eines Stromkreises mit aufeinanderfolgenden Widerständen zu berechnen:
Gesamtwiderstand (Rallgemein) = R1 + R2
Hier ist R1 und R2 - die Widerstände des ersten bzw. zweiten Widerstands.
Die Anwendung dieser Formel vereinfacht die Berechnung und bestimmt den Gesamtwiderstand der Schaltung. Wenn Sie die Widerstandswerte von Widerständen kennen, können Sie den Gesamtwiderstand leicht bestimmen und ihn in weiteren Berechnungen und Analysen eines elektrischen Schaltkreises verwenden.
