9 Fakten zur Stromteilerschaltung & Stromteilung

Was ist Strom- und Spannungsteilung?

Spannungs- und Stromteiler

Strom- und Spannungsteilung sind reale Beispiele für die Kirchhoffschen Gesetze. Die Stromteilung erfolgt in einer Parallelschaltung, während die Spannungsteilung in einer Reihenschaltung erfolgt.

Was sind die Stromteilerregel und die Spannungsteilerregel?

Stromteilerregel | Aktuelles Teilergesetz

Was ist ein Stromteiler?

Die Stromteilerregel ist eine praktische Anwendung des aktuellen Kirchhoffschen Gesetzes. Es sagt, dass,

In einer Schaltung mit einer Parallelschaltung von Widerständen teilt sich der Strom auf alle Zweige mit gleichem Widerstand auf Spannung über ihnen. Somit verhält sich eine Parallelschaltung wie ein Stromteiler.

Was ist Spannungsteiler mit Stromquelle?

Spannungsteilerstrom

Ein Spannungsteiler mit Stromquelle teilt die Versorgungsspannung in die Widerstände auf. Der Spannungsabfall an jedem Widerstand ist die Multiplikation der Widerstände mit dem Stromwert in der Schaltung.

Beispiel einer Stromteilerschaltung

Stromteilerschaltung
image1

Nehmen wir eine Schaltung mit einer Gleichspannungsquelle von V Volt und zwei Widerständen R1 und R2, parallel geschaltet. Der Gesamtstrom im Stromkreis ist i, Strom durch R1 ist ich1, und R2 ist ich2.

Was ist die Stromteilertheorie | Aktuelle Teilerregeldefinition | Aktuelle Teilerdefinition ?

Stromteilersatz | Stromteilerprinzip

Die Stromteilerregel besagt, dass der Strom in jedem Zweig der Parallelschaltung gleich dem Gesamtstrom in der Schaltung multipliziert mit dem Verhältnis des Widerstands des gegenüberliegenden Zweigs und dem Gesamtwiderstand der Schaltung ist.

Ableitung der Stromteilerregel | Formelableitung

Stromteiler parallel

Im Bild 1 sehen wir zwei parallel geschaltete Widerstände R1 und R2, sind mit einer Gleichspannung V verbunden und Ströme durch sie sind i1 und ich2, Bzw.

Der Ersatzwiderstand der Schaltung ist

{\displaystyle I_{X}={\frac {R_{T}}{R_{X}+R_{T}}}I_{T}\ }
{\displaystyle {\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+\ldots +{\ frac {1}{R_{n}}}}
I_{X}={\frac {Y_{X}}{Y_{Gesamt}}}I_{T}
I_{X}={\frac {Y_{X}}{Y_{Gesamt}}}I_{T}={\frac {\frac {1}{R_{X}}}{{\frac {1}{ R_{X}}}+{\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {1}{R_{3}}}}} ES}

I_{R}={\frac {\frac {1}{j\omega C}}{R+{\frac {1}{j\omega C}}}}I_{T}= 11 ={\frac{1}{1+j\omega CR}}I_{T}\ ,

Was ist die Spannungs- und Stromteilerformel?

Aktuelle Teilerregelformel

Nach der Stromteilerregel

Stromeingang durch einen beliebigen Widerstand = Gesamtstrom des Netzwerks x Widerstand des anderen Widerstands/äquivalenter Widerstand des Stromkreises.

Spannungsteilerregel

Nach der Spannungsteilerregel gilt:

Der Spannungsabfall an einem beliebigen Widerstand = Gesamtstrom des Netzwerks x Widerstand dieses Widerstands

Stromteilergleichung | Stromteilergleichung herleiten

Braut ohare, SVG von JxjlAktuelles DivisionsbeispielCC BY-SA 4.0

Für die obige Schaltung können wir sehen, dass die Widerstände R1, R2, R3und RX sind parallel geschaltet. Dieser Kombination wird eine Spannungsquelle hinzugefügt, und der Strom IT fließt durch den Kreislauf. Der äquivalente Widerstand von R1, R2und R3 wird als R . bezeichnetT, und wenn der Strom durch den Widerstand RX bin ichX, Wir können das sagen,

i_{L}={\frac {R_{out}}{R_{out}+R_{L}}}A_{i}i_{i}\ .

Was ist die Stromteilerregel für 2 parallel geschaltete Widerstände?

Parallelschaltung Stromteiler | Stromteilerformel für Parallelschaltung

Zwei Widerstände R1 und R2, parallel zu einer DC-Quelle V geschaltet. Wenn die Ströme i1 und ich2 durch sie fließen und der Gesamtstrom ist dann I,

{\displaystyle I_{X}={\frac {R_{T}}{R_{X}+R_{T}}}I_{T}\ }
{\displaystyle {\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+\ldots +{\ frac {1}{R_{n}}}}

Was ist die Stromteilerregel für 3 Widerstände parallel?

Stromteilerregel für 3 Widerstände

Drei Widerstände R1, R2und R3, parallel zu einer Spannungsquelle V geschaltet. Der Gesamtstrom im Stromkreis beträgt IT und Zweigströme sind i1das2, und ich3, beziehungsweise. Deshalb,

{\displaystyle {\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+\ldots +{\ frac {1}{R_{n}}}}
I_{X}={\frac {Y_{X}}{Y_{Gesamt}}}I_{T}={\frac {\frac {1}{R_{X}}}{{\frac {1}{ R_{X}}}+{\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {1}{R_{3}}}}} ES}

Strom in einem Spannungsteiler

Da die Spannungsteiler sind Reihenschaltungenist der Strom durch alle Widerstände oder Impedanzelemente gleich. Mit Hilfe des Gesamtstroms wird das Spannungsteilergesetz aufgebaut. Der Spannungsabfall über jedem Widerstand entspricht dem Gesamtstrom multipliziert mit dem Widerstandswert dieses Widerstands, der in der Schaltung vorhanden ist.

Stromteileranwendungen | Beispiele für Stromteiler

  • Der Hauptzweck der Verwendung einer Stromteilung besteht darin, die Komplexität zu reduzieren, während in jeder Schaltung nach Strom aufgelöst wird. Es teilt den Strom in kleine Komponenten auf.
  • Die Stromteilung wird verwendet, um Schaltkreise vor Überhitzung zu schützen. Da es den Gesamtstrom in Bruchteile teilt, werden kleine Stromkomponenten erzeugt und ein großer Stromfluss wird vermieden. Dies ermöglicht eine geringere Wärmeableitung und schützt die Schaltungen vor Beschädigungen.

Hochstromspannungsteiler

Ein Spannungsteiler, der eine hohe Strommenge liefern kann, ist mit einem herkömmlichen Widerstandsnetzwerk schwer zu bauen. In diesem Fall kann sich ein Schaltregler oder ein Abwärtswandler-Design als nützlich erweisen. Für den Abwärtswandleransatz kann seine Spannungsreferenz durch einen Teiler ersetzt werden, der von der eingehenden Versorgung abgeleitet wird.

Reihenspannungsteiler mit parallelem Laststrom

Wird ein Lastwiderstand parallel zum Spannungsteiler geschaltet, verringert sich der Gesamtersatzwiderstand. Dadurch steigt der Strom im Stromkreis, aber die Spannung am Teilerausgang sinkt.

AC-Stromteiler

Wechselstromkreise funktionieren genauso wie Gleichstrom. Nur die Impedanzen müssen mit ihren Zeigerdarstellungen unter Verwendung der komplexen Größe j geschrieben werden.

Stromteilerimpedanz

Wenn wir die Widerstandsnetzgleichung für andere Elemente als den Widerstand verallgemeinern,

{\displaystyle {\begin{aligned}V&=|V|e^{j(\omega t+\phi _{V})},\\I&=|I|e^{j(\omega t+\phi _{ I})}.\end{aligned}}}
{\displaystyle Z={\frac {V}{I}}={\frac {|V|}{|I|}}e^{j(\phi _{V}-\phi _{I})} .}
{\displaystyle {\begin{aligned}|V|&=|I||Z|,\\\phi _{V}&=\phi _{I}+\theta .\end{aligned}}}

Wo ichT ist der Gesamtstrom, IX ist der Strom durch einen bestimmten Zweig, ZT die äquivalente Impedanz der Schaltung ist und ZX die Impedanz dieses Zweigs ist.

Wissenswertes über Induktivitäten in Reihe und Parallel klicken Sie hier.

Wie verwendet man die aktuelle Teilerregel? Wie wendet man die aktuelle Teilerregel an? | Wie teilt man Strom in einer Parallelschaltung auf?

Stromteilermethode

Die aktuelle Division wird in folgenden Schritten berechnet:

  • Bestimmen Sie zuerst den äquivalenten Widerstand RT der anderen Schaltungselemente, mit Ausnahme desjenigen, für das der Strom berechnet werden muss (RX)
  • Berechne den Bruchteil dieses RT und RT + RX
  • Die Multiplikation dieser Größe mit dem Gesamtstrom würde den gewünschten Zweigstrom I . erhaltenX.

Was ist der Unterschied zwischen Spannungsteiler und Stromteiler?

Spannungsteiler und Stromteiler | Stromteiler vs. Spannungsteiler

Aktueller TeilerSpannungsteiler
Es ist durch Parallelschaltungen aufgebaut.Es ist durchgebaut Reihenschaltungen.
Die Stromwerte durch die Widerstände werden gemessen.Die Werte des Spannungsabfalls durch die Widerstände werden gemessen.
Die Spannungen in allen Widerständen sind gleich, die Ströme variieren.Die Ströme in allen Widerständen sind gleich, die Spannungen variieren.

Niederstromspannungsteiler

Spannungsteilerschaltungen mit niedrigem oder nahezu Nullstrom können verwendet werden, um Schalter mit einem zusätzlichen zu entwerfen Transistor.

Spannungsteiler Strombegrenzung

Es gibt keine spezifische Begrenzung für den Strom in einem Spannungsteiler. Die beobachteten Werte legen jedoch nahe, dass Ströme über 1 Ampere für die Spannungsteiler als hoch angesehen werden können.

Aktuelle Teilerprobleme mit Lösungen

Strom- und Spannungsteiler

Q. Zwei Impedanzen, Z1 = 2+j5 und Z2 = 5+j2, sind in Parallelschaltung geschaltet. Gesamtstrom, I = 10 Ampere. Ermitteln Sie mit der Stromteilung die Ströme durch die einzelnen Impedanzen.

Wir wissen,

i_{L}={\frac {R_{out}}{R_{out}+R_{L}}}A_{i}i_{i}\ .

Deshalb habe ich1 = 10 x (5+j2)/ 2+j5+5+j2 = 5(7-j3)/7 Ampere

I2 = I – I1 = 10 – 5(7-j3)/7 = 5(7+j3)/7 Amp

Beispiele für Strom- und Spannungsteiler | Strom- und Spannungsteilerprobleme

F. Drei Widerstände von 6 Ohm, 12 Ohm und 18 Ohm werden mit einer DC-Versorgungsspannung von 54 V in Reihe geschaltet und dann den Spannungsabfall über alle Widerstände berechnet.

Die Spannungsteilerregel besagt, dass der Spannungsabfall an jedem Widerstand in einer Reihenschaltung = Widerstand dieses Widerstands x Strom.

Äquivalenter Widerstand der Schaltung = 6 + 12 + 18 = 36 Ohm

Nettostrom im Stromkreis = 54/36 = 1.5 A

Daher Spannungsabfall am 6-Ohm-Widerstand = 1.5 x 6 = 9 Volt

Spannungsabfall am 12 Ohm Widerstand = 1.5 x 12 = 18 Volt

Spannungsabfall am 18 Ohm Widerstand = 1.5 x 18 = 27 Volt

Beispielprobleme der Stromteilerregel | Probleme mit Stromteilerbeispielen

Q. 4 Widerstände mit den Widerständen 5 Ohm, 10 Ohm, 15 Ohm und 20 Ohm werden parallel zu einer Spannungsquelle geschaltet. Der Gesamtstrom in der Schaltung beträgt 5A, dann berechnen Sie den Strom durch den 10Ω-Widerstand.

Der äquivalente Widerstand der Schaltung = 5 x 10 x 15 x 20 / (50 + 75 + 100 + 150 + 200 + 300) = 17.14 Ohm

Daher Strom durch den 10-Ohm-Widerstand = 5 x 17.14/10 = 8.57 A

F. Zwei Widerstände von 10 Ohm und 20 Ohm werden parallel zu einer 200-V-DC-Versorgung geschaltet und berechnen dann den Strom durch den 20-Ω-Widerstand.

Nettowiderstand im Stromkreis = 10 x 20/ 30 = 20/3 Ohm

Gesamtstrom im Stromkreis = 200/(20/3) = 30 A

Der Strom durch den 20-Ohm-Widerstand = (20/3)/20 x 30 = 10 A

F. Für das unten gezeigte Netzwerk mit n Widerständen ist R1 = R2 = R3 = ………= Rn = R. Bestimme den Strom, der durch R . fließtn.

Äquivalenter Widerstand des Stromkreises,

{\frac {1}{Z_{\text{eq}}}}={\frac {1}{Z_{1}}}+{\frac {1}{Z_{2}}}+\cdots +{ \frac {1}{Z_{n}}}

Wir wissen, dass der Gesamtstrom im Stromkreis I . ist

Daher Strom durch Rn = (R/n)/R x I = I/n

Häufig gestellte Fragen | Kurze Anmerkungen | Häufig gestellte Fragen

Q. Wie können wir die berechnen aktuelle Abteilung?

Die Stromteilung erfolgt in einer Parallelschaltung. Der Versorgungsstrom wird in parallel geschaltete Zweige aufgeteilt. Die Spannung an allen Zweigwiderständen ist gleich der zugeführten Spannung. Mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes und des Kirchhoffschen Stromgesetzes wird die Stromteilung berechnet. Der geteilte Strom in einem Zweig ist die Multiplikation des Gesamtstroms und des Verhältnisses des Widerstands des anderen Zweigs mit der Summe aller Widerstände.

F. Unter welchen Bedingungen gilt die aktuelle Teilerregel?

Die Stromteilerregel gilt für jeden Stromkreis, in dem Widerstand oder andere Impedanzparameter parallel geschaltet sind.

F. Was ist der Vorteil der Anwendung der Stromteilerregel in einer Parallelschaltung?

Der Hauptgrund für die Verwendung der Stromteilerregel in Parallelschaltungen besteht darin, die Problemlösung zu erleichtern. In einer Parallelschaltung wird der Strom in Zweige aufgeteilt, so dass die Berechnung des Stroms durch die Zweige weniger zeitaufwändig ist, wenn der Gesamtstrom bekannt ist.

F. Verstößt die aktuelle Divisionsregel gegen das Ohmsche Gesetz?

Die Stromteilerregel basiert auf dem Ohmschen Gesetz selbst. Das Grundkonzept des Ohmschen Gesetzes wird verwendet, um die geteilten Ströme zu berechnen.

F. Nennen Sie den Unterschied zwischen einem Spannungsteiler und einem Stromteiler?

Der Hauptunterschied zwischen einem Spannungsteiler und einem Stromteiler ist die Betriebsschaltung. Die Spannungsteilerregel wird in Reihenschaltungen angewendet, während die Stromteilerregel in Parallelschaltung verwendet wird.

F. Wann können wir die Spannungsteiler- und die Stromteilerregel anwenden?

In einer Reihenschaltung wird die Spannungsteilerregel verwendet, um den Spannungsabfall an den Widerständen zu berechnen. In einer Parallelschaltung wird die Stromteilerregel verwendet, um die Zweigströme zu berechnen.

F. Was sind die Spannungsteiler?

Die Spannungsteiler sind lineare Schaltungen, bei denen die Ausgangsspannung aus dem Bruchteil der Eingangsspannung gewonnen wird. Das gebräuchlichste Beispiel für Spannung ist ein Potentiometer.

F. Wie verwendet man einen Rheostat, damit er als Potentialteiler und Strombegrenzer arbeitet?

Ein Rheostat kann als großer variabler Widerstand verwendet werden. Es hat drei Anschlüsse, zwei an den Enden und einen beweglichen Kontakt. Durch Hinzufügen von Spannungsquellen an den Endklemmen wird die Spannung an der anderen Klemme erhalten. Auf diese Weise arbeitet der Rheostat als Potenzialteiler und die Klemmen als Strombegrenzer.

F. Was sind die Vorteile eines Spannungsteilers?

Ein Spannungsteiler hilft dabei, den Spannungsabfall an den Komponenten aus der großen Versorgungsspannung zu erhalten.

F. Wie können wir den Wert des Stroms berechnen, der durch den Widerstand R . fließt?1 im kreislauf?

Der Strom durch den Widerstand R1 ist der Gesamtstrom multipliziert mit dem anderen Widerstand geteilt durch die Summe aller Widerstände im Stromkreis.

F.Warum können wir die Spannungsteilermethode nicht verwenden, um einen konstanten Strom zu erhalten?

Die Versorgungsspannung schwankt in einem Stromkreis ständig. Wir können also keinen konstanten Strom bekommen.

F. Drei parallele Zweige mit Widerständen sind über eine Gleichspannung verbunden. Wie wäre das Verhältnis der Zweigströme I1, I2Und I3 wenn das Zweigwiderstandsverhältnis R . ist1R2 R3 = 2 : 4 : 6?

Nehmen wir an, dass R1 = 2x Ohm, R2 = 4x ​​Ohm und R3 = 6x Ohm

Äquivalenter Widerstand des Stromkreises = 2x x 4x x 6x/ 8×2 + 24×2 + 12×2 = 12x/11 Ohm

Deshalb habe ich1 = I x 12x/11/(2x) = 6I/11 A

I2 = I x 12x/11/(4x) = 3I/11 A

I3 = I x 12x/11/(6x) = 2I/11 A

Also ich1 : I2 : I3 = 6:3:2

F. Können wir die Spannungsteilerregel in einem Wechselstromkreis anwenden?

Spannungsteilerregel gilt gleichermaßen für Wechselstromkreis Berechnungen, aber nur, wenn eine Zeigerdarstellung mit der imaginären Größe 'j' verwendet wird.

F. Wie erhalte ich mit einem Potenzialteiler eine Ausgangsspannung von Null?

Eine Ausgangsspannung von Null kann erreicht werden, indem ein Potentiometer mit einem Widerstand in Reihe geschaltet wird. Wenn diese Kombination mit Versorgungsspannung beaufschlagt wird, holen ein Endanschluss und der mittlere Anschluss des Potentiometers den Ausgang. Wenn sich der Schieberanschluss an einem Ende befindet, ist die Spannung Null.

F. In einer RC-Reihenschaltung beträgt die Spannung über dem Kondensator und dem Widerstand 60 V und 80 V. Wie hoch ist dann die Gesamtspannung in der Schaltung?

Durch einfaches Anwenden der Spannungsteilerregel ist die Gesamtspannung die Summe der Spannungen an den Widerständen und den Kondensatoren, also Gesamtspannung = VR+VC=60+80=140V.

F. Der Stromfluss wird zwischen den verschiedenen Zweigen in einem __ aufgeteilt.

Die Antwort wäre eine Parallelschaltung.

F. Beeinflusst ein Spannungsteiler den Strom?

Ein Spannungsteiler ist nichts anderes als eine Parallelschaltung, hat keinen Einfluss auf den Gesamtstrom der Schaltung. Die Zweigstromwerte unterscheiden sich jedoch entsprechend der Zweigimpedanz.

F. Wird der Strom in einer Parallelschaltung aufgeteilt?

Nach der Regel der Stromteilung können wir sagen, dass die Parallelschaltungen den durch sie fließenden Strom teilen.

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