In diesem Artikel lernen wir verschiedene Methoden zur Spannungsberechnung in einer Reihenschaltung kennen. Es ist bekannt, dass Reihenschaltungen zwei oder mehr Widerstände, Kondensatoren oder Induktivitäten aufweisen, die mit einzelnen Pfaden zwischen zwei beliebigen kombiniert sind.
Eine Reihenschaltung kann zwei Arten von Spannungskomponenten aufweisen. Der erste ist die Versorgungsspannung. Es wird oft von einer Batterie bereitgestellt. Ein anderer ist der Spannungsabfall, der eigentlich der Spannungsabfall ist, der durch jede Art von Impedanz wie Widerstand, Induktivität oder Kapazität verursacht wird. Hier werden wir wissen, wie man die Spannung in einer Reihenschaltung berechnet.
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So berechnen Sie die Spannung in einer Reihenschaltung-Häufig gestellte Fragen
Wie berechnet man die Spannung in einer Reihenschaltung mit Hilfe des Kirchhoffschen Spannungsgesetzes?
Kirchhoffsche Gesetze geben Aufschluss über die Strom- und Potentialdifferenz in einem Stromkreis. Kirchhoffs Spannungsgesetz (KVL) besagt, dass „die algebraische Summe der Spannung an den Knoten in einem geschlossenen Stromkreis gleich Null ist“.
Das Kirchoffsche Spannungsgesetz besagt, dass in einer Schleife die Summe aller anliegende Spannungen müssen Null sein. In Reihenschaltung, gibt es zwei oder mehr Widerstände, die in derselben Schleife verdrahtet sind. Es fließt also durch alle gleich viel Strom. Indem wir hier das Kirchhoffsche Gesetz verwenden, können wir an jedem Punkt dieser Schaltung Spannung finden.
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So berechnen Sie die Spannung in einer Reihenschaltung - Veranschaulichen Sie mit einigen numerischen Beispielen.
Q1. Spannungen V . finden1, V2 und V3 für die folgende Schaltung in Bild 1 dargestellt.
Finden Sie für die folgende Schaltung Spannung über die Widerstände.
Diese Serienschaltung hat folgende Komponenten:
- Zwei Spannungsquellen von 120 V bzw. 8 V.
- Drei Widerstände von 8 Ohm, 4 Ohm und 4 Ohm.
Wir müssen die Spannungen V . finden1, V2 und V3 über die Widerstände.
Wenn wir hier das Kirchoffsche Gesetz anwenden, erhalten wir
-V3 + 120 + Volt2 -8 +V1 = 0
V1 + V2 - V3 = -116
4i + 8i – 4i = -116
i = -116/8 = -14.5 mA
Daher sind Spannungen- V1= 4 × 14.5 = 58 V , V2= 8 × 14.5 = 116 V, V3= 4 × 14.5 = 58 V
Q2. Berechnen Sie die Spannung der einzelnen Widerstände in der in Bild 2 gezeigten Schaltung
In der Schaltung sind vier Widerstände per Reihenschaltung verbunden. Der Ersatzwiderstand Req = 10+ 5 + 20+ 10 = 45 Ohm
Nettostrom i = VNetto-/ Req = (8+4)/45 = 0.27 A
Wir wissen, Spannung an jedem Widerstand = Nettostrom × Widerstandswert dieses Widerstands
Daher V1 = Spannung am 5 Ohm Widerstand = 0.27 × 5 = 1.35 V
V2 = Spannung an beiden 10-Ohm-Widerständen = 0.27 × 10 = 2.7 V
V3 = Spannung am 20-Ohm-Widerstand = 0.27 × 20 = 5.4 V
Q3. Finden Sie die Werte von V1, V2 und Vi in der Schaltung in Abbildung 3.
Der im Stromkreis fließende Strom = 12 mA
Äquivalenter Widerstand Req= 8+4 = 12 kOhm
Daher V1 = Spannung am 8-kOhm-Widerstand = 12 × 10-3 ×8×103 = 96 V
V2 = Spannung am 4-kOhm-Widerstand = 12 × 10-3 × 4 × 103 = 48 V
Wenn wir nun das Kirchoffsche Gesetz in der Schaltung anwenden, erhalten wir
Summe V= 0
Vi - V1 - V2 = 0
Vi = V1 + V2 = 96 + 48 = 144 V
Q4. Berechnen Sie mit den gegebenen Informationen die Spannung VT in Abbildung 4. Berechnen Sie auch die einzelnen Spannungen an den Widerständen.
In der obigen Schaltung ist der Ersatzwiderstand Req= 200+ 400 + 600 = 1200 Ohm
Im Stromkreis fließender Strom = 5 mA
Daher Spannung am 200-Ohm-Widerstand = 200 × 5 × 10-3 = 1 V
Spannung am 400-Ohm-Widerstand = 400 × 5 × 10-3 = 2 V
Spannung am 200-Ohm-Widerstand = 600 × 5 × 10-3 = 3 V
Durch Anwendung des Kirchhoffschen Gesetzes in der Schaltung erhalten wir nun
VT - V1 -V2 - V3 = 0
Daher ist VT = V1+ V2 + V3 = 1+2+3 = 6V
F5. V findeng in der Schaltung in Abbildung 5
Die Stromrichtung im Stromkreis ist gegen den Uhrzeigersinn.
Nehmen wir an, die Spannungen an den 150-Ohm- und 350-Ohm-Widerständen sind V1 und V2 bzw. Wenn wir hier das Kirchoffsche Gesetz anwenden, erhalten wir
10 – v1 + V2 -20 = 0
Oder V.1 + V2 = 10
Oder 150i + 350i = 10 (nehmen wir an, der Gesamtstrom im Stromkreis ist i)
Oder 500i = 10
i = 10/500 = 20mA
Wir können nun V . berechneng aus der Betrachtung entweder des linken Teils der Schaltung oder des rechten Teils der Schaltung von Vg.
Gleichung aus dem linken Teil durch das Kirchhoffsche Gesetz abgeleitet,
-Vg +150i +10 = 0
Oder V.g = 150 × 0.02 +10 = 13 V
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