Widerstände sind eines der Hauptelemente von elektrischen Schaltungen. Der Wert des Stroms am Widerstand kann erforderlich sein, um die Leistung, den thermischen Verlust oder das Design der Schaltung als Ganzes zu bestimmen. Die Berechnung des Stroms am Widerstand ist eine wichtige Aufgabe für Elektroniker und Elektroingenieure.
Die Grundformel zur Berechnung des Stroms am Widerstand:
wobei I der Strom am Widerstand (in Ampere) ist, U die Spannung am Widerstand (in Volt), R der Widerstand des Widerstands (in Ohm) ist.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Strom an einem Widerstand in verschiedenen Situationen zu berechnen. Um beispielsweise den Strom an einem Widerstand in einer Parallelschaltung zu berechnen, können Sie das ohmsche Gesetz verwenden oder die Widerstände mit dem äquivalenten Widerstand des Widerstands neu berechnen. Darüber hinaus ermöglicht die Anwendung des Kirchhoff-Gesetzes die Berechnung des Stroms am Widerstand in komplexen Multipolschaltungen.
Um den Strom am Widerstand genau zu berechnen, müssen alle Parameter des elektrischen Stromkreises berücksichtigt und die entsprechenden Formeln und Berechnungsmethoden korrekt angewendet werden.
Formel zur Berechnung des Stroms am Widerstand
Der Strom, der durch den Widerstand fließt, kann mit einer grundlegenden elektrischen Formel berechnet werden:
- I - Strom am Widerstand (in Ampere)
- U - Widerstandsspannung (in Volt)
- R - Widerstand des Widerstands (in Ohm)
Die Formel besagt, dass der Strom am Widerstand gleich dem Verhältnis der Spannung an ihm zu seinem Widerstand ist. Dies kann als Analogie zur Wasserleitung dargestellt werden: strom ist die Menge an Wasser, die durch ein Rohr fließt, Spannung ist der Wasserdruck und Widerstand ist ein Engpass oder eine Barriere im Rohr.
Bei der Verwendung dieser Formel muss berücksichtigt werden, dass es sich um ein idealisiertes Modell handelt, das viele Faktoren wie den Innenwiderstand der Stromversorgung, Temperatureinflüsse und andere nicht berücksichtigt. Diese Formel ist jedoch für einfache Berechnungen in den meisten Schaltungen und elektrischen Schaltungen genau genug.
Berechnung des Stroms bei einer bekannten Spannung
I = U / R
| Symbol | Bezeichnung | Maßeinheit |
|---|---|---|
| I | Strom | Ampere (A) |
| U | Spannung | Volt (V) |
| R | Resistance | Ohm (Ω) |
Um den Strom zu berechnen, müssen Sie den Wert der Spannung am Widerstand und seinen Widerstand kennen. Wenn Sie diese Werte in die Formel einfügen, können Sie den gewünschten Strom finden.
Die Berechnung des Stroms bei einer bekannten Spannung kann bei der Gestaltung von Stromkreisen sowie bei der Diagnose und Prüfung von Geräten nützlich sein.
Berechnung des Stroms bei einem bekannten Widerstand
Um den Strom bei einem bekannten Widerstand zu berechnen, muss eine grundlegende Formel verwendet werden, die Spannung, Widerstand und Strom miteinander verbindet:
Strom (I) = Spannung (U) / Widerstand (R)
Mit dieser Formel können Sie den Wert des Stroms am Widerstand ermitteln, wenn die Spannungs- und Widerstandswerte bekannt sind.
Die Anwendung dieser Formel in der Praxis der Elektronik ist sehr häufig. Wenn wir zum Beispiel einen Widerstand mit einem bekannten Widerstand von 100 Ohm und einer bekannten Spannung von 10 V haben, können wir die Formel verwenden, um den Strom durch diesen Widerstand zu berechnen:
Strom (I) = 10 V / 100 Ohm = 0,1 A
Somit wird der Strom am Widerstand 0,1 A betragen, wenn die Spannungs- und Widerstandswerte bekannt sind.
Methoden zur Berechnung des Stroms am Widerstand
- I ist der Strom am Widerstand, gemessen in Ampere (A);
- U - Widerstandsspannung, gemessen in Volt (V);
- R ist der Widerstand des Widerstands, gemessen in Ohm (Ω).
2. Verwendung des Kirchhofgesetzes: Eine andere Möglichkeit, den Strom an einem Widerstand zu berechnen, besteht darin, das Kirchhoff-Gesetz zu verwenden, das auf dem Gesetz zur Erhaltung der Ladung basiert. Nach diesem Gesetz ist die Summe der Ströme, die in einen Knoten fließen, gleich der Summe der Ströme, die daraus fließen. Die Formel zur Berechnung des Stroms an einem Widerstand in einer Schaltung, die mehrere parallel geschaltete Widerstände enthält, lautet wie folgt:
- I ist der Strom am Widerstand, gemessen in Ampere (A);
- U1, U2, . Un - spannungen an den entsprechenden Widerständen, gemessen in Volt (V);
- R1, R2, . Rn - die Widerstände der entsprechenden Widerstände werden in Ohm (Ω) gemessen.
3. Verwenden des Norton-Satzes: Das Norton-Theorem bietet eine alternative Methode zur Berechnung des Stroms am Widerstand. Sie behauptet, dass jedes elektrische Netzwerk, das aus Energiequellen und Widerständen besteht, durch eine entsprechende Norton-Schaltung ersetzt werden kann, die aus einer Stromquelle und einem parallel geschalteten Widerstand besteht. In diesem Fall kann der Strom an einem Widerstand gefunden werden, indem die Spannung eines äquivalenten Widerstands durch seinen Wert dividiert wird. Die Formel zur Berechnung des Stroms am Widerstand nach dem Norton-Theorem lautet wie folgt:
- I ist der Strom am Widerstand, gemessen in Ampere (A);
- U - die Spannung am äquivalenten Widerstand, gemessen in Volt (V);
- Req - der äquivalente Widerstand des Widerstands, gemessen in Ohm (Ω).
Verwendung des ohmschen Gesetzes
Es wird häufig verwendet, um den Strom am Widerstand zu berechnen Ohmsches Gesetz. Nach diesem Gesetz ist der Strom, der durch einen Widerstand fließt, direkt proportional zur Spannung darauf und umgekehrt proportional zu seinem Widerstand. Die Formel, die das ohmsche Gesetz beschreibt, lautet wie folgt:
- I - strom am Widerstand, gemessen in Ampere (A);
- U - widerstandsspannung, gemessen in Volt (V);
- R - der Widerstand des Widerstands, gemessen in Ohm (Ω).
Mit dieser Formel können Sie den Strom an einem Widerstand berechnen, indem Sie seinen Widerstand und die Spannung darauf kennen. Das Ohmsche Gesetz wird häufig in der Elektrotechnik und Elektronik verwendet, um verschiedene Probleme im Zusammenhang mit der Berechnung von Stromkreisen zu lösen.
