Wenn Sie neu im Studium der Elektrotechnik sind, können Sie die Grundlagen dieser Wissenschaft lernen, wenn Sie verstehen, wie Sie eine Spannung durch einen Widerstand finden können. In einem elektrischen Stromkreis kann der Widerstand als Widerstand gegen Strom, Energiefluss oder Widerstand gegen Wärmeübertragung beschrieben werden. Lassen Sie uns herausfinden, wie man die Spannung durch den Widerstand bestimmt und warum es wichtig ist.
Alles beginnt mit dem Verständnis der Grundlagen des Ohmschen Gesetzes, das besagt, dass die Spannung in einer elektrischen Schaltung proportional zu Strom und Widerstand ist. Die Formel zur Berechnung dieser Spannung ist einfach: U = I * R, wobei U die Spannung ist, I der Strom ist, R der Widerstand ist. Dies bedeutet, dass die Spannung im Stromkreis hoch ist, wenn der Strom groß ist und der Widerstand niedrig ist und umgekehrt.
Der Hauptschritt zur Bestimmung der Spannung über den Widerstand besteht darin, den Strom und den Widerstand mit Instrumenten wie einem Amperemeter und einem Ohmmeter zu messen. Das Amperemeter misst die Stromstärke in Ampere und das Ohmmeter misst den Widerstand in Ohm. Wenn Sie diese Geräte an den Stromkreis anschließen, können Sie die Strom- und Widerstandswerte abrufen, die für die Lösung des Problems erforderlich sind.
Wie man die Spannung durch Widerstand findet
Um die Spannung über den Widerstand zu berechnen, müssen Sie den Wert des Widerstands in einem Stromkreis und die Stärke des durch diesen Stromkreis fließenden Stroms kennen. Die mit dem Buchstaben U bezeichnete Spannung wird anhand der Formel berechnet:
U = I * R
wobei U die Spannung in Volt (V) ist, I die Stromstärke in Ampere (A) ist, R der Widerstand in Ohm (Ω) ist.
Mit dieser Formel können Sie die Spannung am Schaltungspunkt bestimmen, an dem sich der Widerstand befindet. Wenn mehrere Widerstände in einer Schaltung vorhanden sind, kann die Gesamtspannung berechnet werden, indem die Spannungen an jedem Widerstand addiert werden.
Wenn Sie den Widerstand und die Stromstärke kennen, können Sie diese Formel anwenden, um die Spannung in einem beliebigen Stromkreis zu berechnen. Wenn Sie beispielsweise die Spannung an einem Widerstand in einem an die Stromversorgung angeschlossenen elektrischen Stromkreis messen, müssen Sie ein Voltmeter parallel zum Widerstand anschließen und die Stromstärke an dieser Stelle des Stromkreises bestimmen.
Wenn Sie also die Formel und die erforderlichen Daten kennen, können Sie die Spannung leicht durch den Widerstand in jedem elektrischen Stromkreis finden.
Berechnung des Widerstands
Der Widerstand wird durch die Formel bestimmt:
wobei R der Widerstand ist, V die Spannung ist, I der Strom ist.
Um den Widerstand zu berechnen, müssen Sie den Wert von Spannung und Strom kennen. Wenn nur einer der Werte bekannt ist, können Sie zusätzliche Formeln zur Berechnung verwenden:
- Wenn nur die Spannung V und die Stromstärke I bekannt sind, können Sie die Formel R = V/I verwenden.
- Wenn nur Widerstand R und Spannung V bekannt sind, können Sie die Formel I = V/R verwenden.
- Wenn nur der Widerstand R und die Stromstärke I bekannt sind, können Sie die Formel V = R*I verwenden.
Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass der Widerstand eine konstante Größe für einen bestimmten Abschnitt des Stromkreises ist und vom Material und der Größe des Leiters oder Widerstands abhängig sein kann. Wenn Sie diese Formeln verwenden, müssen Sie auch mit der Größe der Größen vorsichtig sein (Spannung ist in Volt, Strom ist in Ampere, Widerstand ist in Ohm).
Verwendung des ohmschen Gesetzes
Nach dem ohmschen Gesetz ist die aktuelle Kraft (I) in einem elektrischen Stromkreis direkt proportional zur Spannung (V) und umgekehrt proportional zum Widerstand (R):
V = I * R
- V - die Spannung wird in Volt (V) gemessen;
- I - der Strom wird in Ampere (A) gemessen;
- R - der Widerstand wird in Ohm (Ω) gemessen.
Um die Spannung durch den Widerstand zu finden, müssen Sie die Größe des Widerstands und den Wert des durch den Stromkreis fließenden Stroms kennen. Wenn Sie diese beiden Parameter kennen, können Sie das ohmsche Gesetz verwenden, um die Spannung zu berechnen. Multiplizieren Sie einfach den Wert des Stroms mit dem Widerstand:
V = I * R
Wenn beispielsweise die aktuelle Kraft in einer Schaltung 2 Ampere beträgt und der Widerstand 5 Ohm beträgt, kann die Spannung anhand der Formel berechnet werden:
V = 2 A * 5 Ω
V = 10 V
Die Spannung über den Widerstand beträgt also 10 Volt.
Das Ohmsche Gesetz kann auch verwendet werden, um andere Größen zu finden, wenn zwei der drei Variablen bekannt sind. Wenn beispielsweise Spannung und Widerstand bekannt sind, können Sie die aktuelle Kraft anhand der Formel ermitteln:
I = V / R
Wenn die aktuelle Stärke und der Widerstand bekannt sind, kann die Spannung ebenfalls gefunden werden:
V = I * R
Das Ohmsche Gesetz ist grundlegend für das Studium der Elektrotechnik und Elektronik, und sein Verständnis ermöglicht es, effektiv mit elektrischen Schaltungen und Komponenten zu arbeiten.
Strommessung
Die Amperemeter werden in Reihe in den Stromkreis mit der gemessenen Last aufgenommen. Bei der Strommessung ist zu beachten, dass das Amperemeter einen Innenwiderstand aufweist. Der gemessene Strom verursacht einen Spannungsabfall am inneren Widerstand des Amperemeters, so dass das Amperemeter so angeschlossen wird, dass der Einfluss seines Widerstands minimiert wird.
Konstante Amperemeter werden zur Messung von Gleichstrom verwendet, die normalerweise zwei Messskalen haben: eine primäre und eine sekundäre. Mit der Hauptskala können ausreichend große Stromwerte gemessen werden, mit der zusätzlichen Skala können kleine Werte gemessen werden.
Für die Messung von Wechselstrom werden variable Amperemeter verwendet, die besondere Merkmale aufweisen, um die Änderung von Spannung und Strom im Laufe der Zeit zu berücksichtigen.
