Bei der Gestaltung von elektrischen Schaltungen, einschließlich der Arbeit mit Widerständen, ist eine der wichtigsten Aufgaben die Berechnung der Stromstärke. Die Stromstärke ist ein wichtiges Merkmal einer elektrischen Schaltung, die anzeigt, wie viel Strom pro Zeiteinheit durch einen Widerstand fließt.
Wenn die Widerstände in einer Schaltung parallel miteinander verbunden sind, kann die Stromstärke an jedem Widerstand mit einer bestimmten Formel berechnet werden. Diese Formel basiert auf dem ohmschen Gesetz, das besagt, dass die Stromstärke proportional zur Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand ist.
Die Formel zur Berechnung der Stromstärke an einem Widerstand bei einer parallelen Verbindung lautet wie folgt:
Wo I1, I2, I3 - stromstärken an jedem Widerstand, U - Spannung an der Schaltung und R1, R2, R3 - die Widerstände jedes Widerstands.
Wenn Sie also die Spannungs- und Widerstandswerte jedes Widerstands kennen, können Sie die Stromstärke an jedem Widerstand leicht berechnen. Diese Formel ist ein wichtiges Werkzeug für Elektrotechniker und Elektroniker beim Arbeiten mit parallelen elektrischen Stromkreisen.
Stromstärke an Widerständen
Die Stromstärke ist die Menge an elektrischer Ladung, die pro Zeiteinheit durch einen Widerstand fließt. Die Maßeinheit für die Stromstärke ist Ampere (A).
Die Stromstärke eines Widerstands wird durch das ohmsche Gesetz bestimmt, das eine proportionale Beziehung zwischen der Stromstärke, der Spannung und dem Widerstand des Widerstands festlegt.
Die Formel zur Berechnung der Stromstärke an einem Widerstand bei einer parallelen Verbindung ist die Summe der Ströme, die durch jeden Widerstand fließen. Das heißt, für parallel geschaltete Widerstände entspricht die Gesamtstromstärke der Summe der Stromstärken an jedem Widerstand.
Die Stromstärke am Widerstand kann nach der Formel berechnet werden:
- I1 - die Stromstärke am ersten Widerstand und;
- U - spannung am Widerstand, in;
- R1 - der Widerstand des ersten Widerstands, Ohm.
Ebenso kann die Stromstärke an jedem Widerstand in einer parallelen Verbindung berechnet werden. Durch die Summierung dieser Ströme ist es möglich, die Gesamtstromstärke an den Widerständen zu erhalten.
Wenn Sie die Stromstärke und den Widerstand kennen, können Sie auch die Spannung am Widerstand anhand der Formel berechnen:
- U - spannung am Widerstand, in;
- I1 - die Stromstärke am Widerstand und;
- R1 - widerstand des Widerstands, Ohm.
Daher ist die Stromstärke an den Widerständen ein wichtiges Merkmal, das die elektrische Schaltung definiert. Das richtige Verständnis und die Berechnung dieses Wertes ermöglicht eine effiziente Steuerung von Strom und Spannung in elektrischen Schaltungen.
Definition des Begriffs "Stromstärke"
Die Stromstärke ist das Hauptmerkmal der elektrischen Schaltung und bestimmt die Größe des elektrischen Stroms, der durch den Leiter fließt, sowie die in der elektrischen Schaltung übertragene Leistung und Energie.
Die Kraft des elektrischen Stroms kann als Ladungsfluss dargestellt werden, der durch den Querschnitt eines Leiters fließt. Die Größe des Stroms wird durch die Anzahl der Ladungen bestimmt, die pro Zeiteinheit durch den Leiterquerschnitt transportiert werden. Die Ladungen können positiv (z. B. Protonen) oder negativ (z. B. Elektronen) sein.
Die Stromstärke, die durch einen elektrischen Stromkreis fließt, hängt von der Potentialdifferenz (Spannung) zwischen den Enden des Leiters und seinem Widerstand ab. Je größer die Potentialdifferenz oder der Widerstand des Leiters ist, desto größer ist die Stromstärke, die durch ihn fließt. Die Stromstärke hängt auch von den Eigenschaften des Leiters ab, z. B. seiner Länge, seiner Querschnittsfläche und seinem elektrischen Widerstand.
Berechnung der Stromstärke an Widerständen
Das ohmsche Gesetz besagt, dass die Stromstärke in einer elektrischen Schaltung direkt proportional zur Spannung ist und umgekehrt proportional zum Widerstand ist. Formal wird dies durch ein Verhältnis ausgedrückt:
wo I - Stromstärke, U - spannung am Widerstand, R - widerstand des Widerstands.
Wenn die Widerstände parallel verbunden sind, ist die Spannung an jedem von ihnen gleich, so dass die Stromstärke an jedem Widerstand nach der Formel berechnet werden kann:
Die Gesamtstromstärke an parallel geschalteten Widerständen kann als Summe der Stromstärken an jedem Widerstand gefunden werden:
Es ist wichtig zu beachten, dass die Gesamtstromstärke an parallel geschalteten Widerständen immer größer ist als die Stromstärke an jedem einzelnen Widerstand.
Die Berechnung der Stromstärke an den Widerständen bei einer parallelen Verbindung ermöglicht es Ihnen zu beurteilen, wie sich die Stromleistungsverteilung in einem elektrischen Stromkreis ändert und wie sich das Verhalten der Schaltung ändert, wenn sich ihre Konfiguration ändert.
Parallelschaltung von Widerständen
Zur Berechnung der Stromstärke an einem parallel zu den anderen geschalteten Widerstand wird die Formel verwendet:
wobei I die Stromstärke ist, U die Spannung am Widerstand, R der Widerstand des Widerstands.
Wenn die Widerstände parallel verbunden sind, wird der Gesamtwiderstand der Schaltung durch die Formel bestimmt:
wobei Rtotal - gesamtwiderstand, R1, R2, . Rn - widerstände von Widerständen.
Wenn also die Widerstände parallel verbunden sind, wird die Stromstärke an jedem Widerstand durch das Verhältnis der Spannung zu seinem Widerstand bestimmt, und der Gesamtwiderstand der Schaltung wird durch die Summe der Widerstandsumkehrungen berechnet.
Definieren einer parallelen Verbindung
In einer parallelen Verbindung sind die ein- und ausgehenden Kontakte der Elemente miteinander verbunden und bilden ein gemeinsames Kontaktpaar. Bei einer solchen Verbindung nimmt der Gesamtwiderstand der gesamten Kette ab, da die Widerstände der Elemente durch die umgekehrte Formel addiert werden. Wenn die Elemente parallel verbunden sind, ist der Gesamtstrom, der durch den Stromkreis fließt, also größer als der Strom durch jedes Element einzeln.
Es wird eine parallele Verbindung von Elementen verwendet, wenn Sie die Gesamtstromstärke erhöhen oder den Strom in mehrere Wege aufteilen möchten. Beispiele für solche Fälle können sein, dass verschiedene Geräte, Glühbirnen oder Widerstände an einen Stromkreis angeschlossen werden.
| № | Element | Widerstand (Ohm) |
|---|---|---|
| 1 | Widerstand 1 | 10 |
| 2 | Widerstand 2 | 20 |
| 3 | Widerstand 3 | 30 |