Drei in Reihe geschaltete Widerstände mit der Spannungsquelle 30: Grundprinzipien und Berechnungen

Ingenieure und Elektroniker haben oft die Aufgabe, den Widerstand in einer Schaltung mit mehreren in Reihe geschalteten Widerständen zu berechnen. Eines der häufigsten Beispiele ist eine Situation, in der drei Widerstände in Reihe geschaltet sind und mit einer 30-Volt-Spannungsquelle verbunden sind.

Zunächst sollten Sie die grundlegenden Prinzipien berücksichtigen, die der Berechnung einer solchen Kette zugrunde liegen. Wenn die Widerstände seriell miteinander verbunden sind, wird der Gesamtwiderstand als Summe der Werte jedes einzelnen Widerstands berechnet. In unserem Fall können wir also die Widerstände aller drei Widerstände addieren und die Gesamtmenge des Schaltungswiderstands erhalten.

Nachdem wir den Gesamtwiderstand ermittelt haben, können wir das ohmsche Gesetz verwenden, um den durch die Schaltung fließenden Strom zu berechnen. Das ohmsche Gesetz besagt, dass der Strom durch den Widerstand proportional zur Spannung darauf ist und umgekehrt proportional zum Widerstand des Widerstands ist. Auf diese Weise können wir den bekannten Spannungswert und den gefundenen Widerstandswert verwenden, um den Strom zu berechnen.

Drei Widerstände und eine Spannungsquelle 30: Grundprinzipien und Berechnungen

Das ohmsche Gesetz besagt, dass die Spannung (V) zwischen zwei Punkten in einem elektrischen Stromkreis direkt proportional zur Stromstärke (I) ist, die durch diesen Stromkreis fließt, und zum Widerstand (R) dieses Stromkreises. Die Formel des Ohmschen Gesetzes lautet wie folgt:

V = I * R

Für ein gegebenes System mit drei Widerständen in einer seriellen Verbindung bezeichnen wir ihre Widerstände als R1, R2 und R3. Wir bezeichnen die Spannungsquelle als V.

Unter Verwendung des ohmschen Gesetzes für jeden Widerstand können die folgenden Gleichungen geschrieben werden:

Da alle Widerstände in Reihe geschaltet sind, ist die Stromstärke, die durch jeden Widerstand fließt, gleich und gleich der Stromstärke im gesamten System. Damit können Sie die Werte für die Stromstärke bestimmen:

Wenn Sie nun Stromstärkenwerte haben, können Sie die Spannungswerte an jedem Widerstand anhand der Gleichungen des Ohmschen Gesetzes bestimmen:

So können bei bekannten Widerstandswiderstandswerten und dem Wert der Quellspannung die Strom- und Spannungswerte an jedem Widerstand in einem System mit drei in Reihe geschalteten Widerständen berechnet werden.

Widerstände und Spannungsquelle: Wie interagieren sie miteinander

Wenn drei Widerstände in Reihe mit einer Spannungsquelle von 30 verbunden sind, interagieren sie miteinander und bilden einen elektrischen Stromkreis. Die Spannungsquelle erzeugt ein konstantes elektrisches Feld, das zu Strom in der Schaltung führt. Dabei begrenzen die Widerstände den Strom und erzeugen einen Spannungsabfall.

Das Funktionsprinzip von Widerständen und einer Spannungsquelle in diesem Stromkreis kann wie folgt erklärt werden:

• Die Spannungsquelle liefert eine konstante Spannung im Stromkreis. Wenn die Spannungsquelle beispielsweise in diesem Fall 30 Volt beträgt, behält sie diese Spannung während der gesamten Laufzeit des Stromkreises bei.
• In Reihe geschaltete Widerstände erzeugen einen Gesamtwiderstand. Jeder Widerstand trägt seinen Widerstand zu dieser Summe bei, und der Gesamtwiderstand der Schaltung ist definiert als die Summe der Widerstände jedes Widerstands.
• Der Widerstand der Schaltung führt zu einem Strom, der durch die Widerstände fließt. Der Wert des Stroms hängt vom Gesamtwiderstand und der Spannung ab. Nach dem ohmschen Gesetz ist der Strom direkt proportional zur Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand. Wenn also der Gesamtwiderstand erhöht wird, wird der Strom reduziert.
• Jeder Widerstand erzeugt einen Spannungsabfall, der proportional zu seinem Widerstand ist. Zum Beispiel, wenn der Spannungswert am ersten Widerstand 10 Volt beträgt, der zweite 8 Volt und der dritte 6 Volt beträgt.

Somit interagieren die Widerstände und die Spannungsquelle miteinander und bilden einen elektrischen Stromkreis. Widerstände begrenzen den Strom und erzeugen einen Spannungsabfall, während die Spannungsquelle eine konstante Spannung in der Schaltung aufrechterhält.

Wie man drei Widerstände richtig mit einer 30-Spannungsquelle verbindet

Um drei Widerstände mit einer Spannungsquelle von 30 zu verbinden, benötigen Sie grundlegende Kenntnisse über die parallele und serielle Verbindung von Widerständen. Eine serielle Verbindung bedeutet, dass ein Ende jedes Widerstands mit dem Ende eines anderen Widerstands verbunden ist, und eine parallele Verbindung bedeutet, dass beide Enden jedes Widerstands miteinander verbunden sind.

Um drei Widerstände in einer seriellen Schaltung zu verbinden, müssen Sie ein Ende des ersten Widerstands mit der Spannungsquelle und das andere Ende des ersten Widerstands mit einem Ende des zweiten Widerstands verbinden. Verbinden Sie dann das andere Ende des zweiten Widerstands mit einem Ende des dritten Widerstands. Verbinden Sie schließlich das andere Ende des dritten Widerstands mit der Erdung (Spannungsquelle).

Widerstände in einer sequenziellen Widerstandsschaltung stapeln sich. Dies bedeutet, dass der Gesamtwiderstand der in Reihe geschalteten Widerstände der Summe ihrer individuellen Widerstände entspricht.

Wenn wir die Widerstandswerte jedes Widerstands kennen (sei es R1, R2 und R3), ist der Gesamtwiderstand des Systems gleich:

R Allgemein = R1 + R2 + R3

Wenn nun die Spannungsquelle 30 ist, kann die Stromstärke des Systems anhand der Formel berechnet werden:

I = U / R Allgemein

wobei U die Quellspannung ist und R Insgesamt der Gesamtwiderstand des Systems ist. Anhand der bekannten Widerstandswerte und Spannungen kann die Stromstärke im System berechnet werden.

Beachten Sie, dass bei Parallelschaltung der Widerstände der Gesamtwiderstand des Systems anhand einer anderen Formel berechnet wird.

Berechnungen: wie kann ich den Widerstand und den Strom in einem Stromkreis mit drei Widerständen und einer 30-Volt-Spannungsquelle bestimmen

Um den Widerstand und den Strom in einem Stromkreis mit drei in Reihe geschalteten Widerständen und einer Spannungsquelle von 30 zu berechnen, müssen die Grundprinzipien des Ohmschen Gesetzes verwendet werden.

Das ohmsche Gesetz besagt, dass die Spannung (V) in einer Schaltung gleich dem Stromprodukt (I) mit dem Widerstand (R) ist: V = I * R.

Der Widerstand in einer Schaltung mit drei in Reihe geschalteten Widerständen kann gefunden werden, indem die Widerstände jedes Widerstands addiert werden: R = R1 + R2 + R3.

Sie können die Formel I = V / R verwenden, um den Strom in einem Stromkreis zu bestimmen, wobei V die Quellspannung ist.

Nehmen wir an, die Widerstände der drei Widerstände sind: R1 = 10 Ohm, R2 = 20 Ohm, R3 = 30 Ohm.

Mit der Formel R = R1 + R2 + R3 erhalten wir: R = 10 Ohm + 20 Ohm + 30 Ohm = 60 Ohm.

Der Widerstand in der Schaltung ist also 60 Ohm.

Um den Strom in einem Stromkreis zu berechnen, da die Quellenspannung 30 V beträgt, kann die Formel I = V / R verwendet werden, wobei V = 30 V und R = 60 Ohm sind. Wenn wir die Werte ersetzen, erhalten wir: I = 30 V / 60 Ohm = 0.5 A.

Somit beträgt der Strom in der Schaltung 0.5 A.

Die folgende Tabelle zeigt die Berechnungsergebnisse: