Widerstände sind Elemente einer elektrischen Schaltung, die den Strom begrenzen. Die Stromstärke, die durch einen Widerstand fließt, hängt von seinem Widerstand und der Spannung ab. Das Verhältnis von Strom zu Spannung wird als ohmsches Gesetz bezeichnet. Dieses Gesetz erklärt, wie sich die Stromstärke ändert, wenn sich der Widerstand eines Widerstands ändert.
Das ohmsche Gesetz ist wie folgt formuliert: Die Stromstärke, die durch einen Widerstand fließt, ist direkt proportional zur Spannung darauf und umgekehrt proportional zu seinem Widerstand. Mathematisch wird dies als I = U / R geschrieben, wobei I die Stromstärke in Ampere ist, U die Spannung in Volt ist und R der Widerstand in Ohm ist. Diese Formel ermöglicht es uns, die Stromstärke zu berechnen, wenn Spannungs- und Widerstandswerte bekannt sind.
Das ohmsche Gesetz wird in vielen Bereichen im Zusammenhang mit Elektrizität angewendet. Es ermöglicht Ihnen zu bestimmen, wie sich die Stromstärke ändert, wenn sich der Widerstand oder die Spannung ändert, und einen Wert zu berechnen, wenn die anderen beiden bekannt sind. Die Kenntnis dieses Gesetzes ist besonders nützlich bei der Gestaltung von Stromkreisen und bei der Auswahl von Widerständen für bestimmte Aufgaben.
Wert der Stromstärke
Die Stromstärke kann konstant oder variabel sein. Bei Gleichstrom ändert sich die Stromstärke im Laufe der Zeit nicht und hat einen konstanten Wert. Im Falle von Wechselstrom ändert sich die Stromstärke im Laufe der Zeit und stellt eine Funktion der Zeit dar.
Der Wert der Stromstärke kann mit dem ohmschen Gesetz berechnet werden, das eine direkte Proportionalität zwischen der Stromstärke, der Spannung und dem Widerstand im Leiter festlegt. Die Formel zur Berechnung der Stromstärke lautet wie folgt:
I = U / R
U - Spannung (V);
R - Widerstand (Ohm).
Die Formel zeigt, dass die Stromstärke umgekehrt proportional zum Widerstand des Leiters ist: Wenn der Widerstand erhöht wird, nimmt die Stromstärke ab und umgekehrt. Es ist auch ersichtlich, dass die Stromstärke direkt proportional zur Spannung ist: Wenn die Spannung ansteigt, nimmt die Stromstärke zu und umgekehrt.
Der Wert der Stromstärke kann auch geändert werden, indem Widerstände an eine serielle oder parallele Verbindung angeschlossen werden. In einer seriellen Verbindung ist der Gesamtwiderstand gleich der Summe der Widerstände der Widerstände, und die Stromstärke ist an allen Punkten der Schaltung gleich. In einer parallelen Verbindung ist der Gesamtwiderstand umgekehrt proportional zur Summe der umgekehrten Widerstandswerte der Widerstände, und die Stromstärke wird proportional zu ihren Widerständen zwischen den Widerständen aufgeteilt.
Daher ist der Wert der Stromstärke ein wichtiges Merkmal einer elektrischen Schaltung und kann durch Änderung der Spannung oder des Widerstands des Leiters geändert werden.
Formeln zur Berechnung der Stromstärke
Die Stromstärke (I) ist eine elektrische Größe, die die Menge an Elektrizität charakterisiert, die in einer bestimmten Zeit durch einen Widerstand fließt. Die Berechnung der Stromstärke basiert auf der Anwendung des Ohmschen Gesetzes und einer Formel zur Berechnung der Stromstärke in einer Schaltung.
Das ohmsche Gesetz legt die Proportionalität zwischen Stromstärke, Spannung und Widerstand in einem elektrischen Stromkreis fest. Nach dem Gesetz ist die Stromstärke (I) direkt proportional zur Spannung (U) und umgekehrt proportional zum Widerstand (R) in der Schaltung.
Daher kann die Formel zur Berechnung der Stromstärke durch einen Widerstand wie folgt geschrieben werden:
I = U / R
- I - Stromstärke in Ampere (A)
- U - Spannung in Volt (V)
- R - Widerstand in Ohm (Ω)
Mit dieser Formel können Sie die Stromstärke eines Stromkreises bestimmen, wenn Spannungs- und Widerstandswerte bekannt sind. Mit dieser Formel können Sie verschiedene Berechnungen durchführen und Änderungen der Stromstärke vorhersagen, wenn sich eine Spannung oder ein Widerstand in einem Stromkreis ändert.
Wenn der Widerstandswert in der Schaltung konstant ist, ist die Stromstärke direkt proportional zur Spannung. Dies bedeutet, dass sich die Stromstärke bei einer Verdoppelung der Spannung ebenfalls verdoppelt.
Wenn der Spannungswert in der Schaltung konstant ist, ist die Stromstärke umgekehrt proportional zum Widerstand. Das heißt, wenn der Widerstand zunimmt, nimmt die Stromstärke ab und umgekehrt.
Die Formel zur Berechnung der Stromstärke in einem elektrischen Stromkreis ist eine der grundlegenden Formeln in der Elektrotechnik und ermöglicht die Durchführung verschiedener Berechnungen und Untersuchungen von elektrischen Stromkreisen.
Gesetze zur Änderung der Stromstärke
Ohmsches Gesetz
Das ohmsche Gesetz ist ein Grundgesetz in elektrischen Schaltungen und beschreibt die Abhängigkeit der Stromstärke von Spannung und Widerstand:
- I - stromstärke in Ampere;
- U - spannung in Volt;
- R - widerstand in Ohm.
Nach diesem Gesetz ist die Stromstärke direkt proportional zur Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand.
Joule-Lenz-Gesetz
Das Joule-Lenz-Gesetz beschreibt die Freisetzung von Wärme in elektrischen Widerstandskreisen:
- Q - abgegebene Wärme in Joule;
- I - stromstärke in Ampere;
- R - widerstand in Ohm;
- t - zeit in Sekunden.
Nach diesem Gesetz ist die Wärmeerzeugung direkt proportional zum Quadrat der Stromstärke, dem Widerstand und der Zeit, in der Wärme freigesetzt wird.
Ohmsches Gesetz
Nach dem ohmschen Gesetz ist die Stromstärke, die durch einen Widerstand fließt, direkt proportional zur Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand dieses Widerstands. Mathematisch kann das ohmsche Gesetz wie folgt geschrieben werden:
wobei I die Stromstärke ist, A (Ampere), U die Spannung ist, B (Volt), R ist der Widerstand, Ohm (Ohm).
Diese Formel kann verwendet werden, um die Stromstärke, Spannung oder den Widerstand eines elektrischen Stromkreises zu berechnen, wenn zwei andere Größen bekannt sind.
Joule-Lenz-Gesetz
Das Joule-Lenz-Gesetz (auch bekannt als das Gesetz der thermoelektrischen Ableitung) beschreibt den Prozess der Umwandlung elektrischer Energie in Wärmeenergie in einem Leiter, durch den elektrischer Strom fließt.
Nach dem Joule-Lenz-Gesetz ist die im Leiter freigesetzte Leistung der thermischen Energie proportional zum Widerstand des Leiters und dem Quadrat der Stromstärke:
wobei Q die Menge der freigesetzten Wärmeenergie ist (in Joule), I ist die Stromstärke (in Ampere), R ist der Widerstand des Leiters (in Ohm), t ist die Zeit (in Sekunden).
Je größer die Stromstärke oder der Widerstand des Leiters ist, desto mehr Wärmeenergie wird im Leiter freigesetzt.
Das Joule-Lenz-Gesetz ist ein Grundgesetz in der elektrischen Thermodynamik und findet breite Anwendung in verschiedenen Bereichen wie Elektronik, Elektrotechnik und Wärmephysik.
Formeln zur Bestimmung der Stromstärke durch einen Widerstand
Die Stromstärke, die durch einen Widerstand in einem elektrischen Stromkreis fließt, kann anhand mehrerer Formeln bestimmt werden. Die einfachste und gebräuchlichste Formel zur Berechnung der Stromstärke eines Widerstands basiert auf dem ohmschen Gesetz:
I = V / R
- I - stromstärke gemessen in ampere (A);
- V - spannung, die an den Widerstand angelegt wird, gemessen in Volt (V);
- R - der Widerstand des Widerstands, gemessen in Ohm (Ω).
Mit dieser Formel können Sie die Stromstärke berechnen, indem Sie die Spannungs- und Widerstandswerte des Widerstands kennen. Wenn andere Größen bekannt sind, können Sie eine andere Formel verwenden, die auf dem Volt-Amperegesetz basiert:
I = P / V
- I - stromstärke gemessen in ampere (A);
- P - die vom Widerstand verbrauchte Leistung wird in Watt (W) gemessen;
- V - die Spannung, die an den Widerstand angelegt wird, gemessen in Volt (V).
Mit dieser Formel können Sie die Stromstärke berechnen, indem Sie die Leistungs- und Spannungswerte kennen. Es gibt auch eine Formel, die auf dem Joule-Lenz-Gesetz basiert, mit der Sie die Stromstärke bestimmen können, indem Sie die Leistung und den Widerstand des Widerstands kennen:
I = √(P / R)
- I - stromstärke gemessen in ampere (A);
- P - die vom Widerstand verbrauchte Leistung wird in Watt (W) gemessen;
- R - der Widerstand des Widerstands, gemessen in Ohm (Ω).
Mit dieser Formel können Sie die Stromstärke berechnen, indem Sie die Leistungs- und Widerstandswerte des Widerstands kennen.
