So finden Sie die Spannung über dem Widerstand: Beispiel für mehrere Ansätze und Probleme


In diesem Artikel wurde beschrieben, wie Sie mühelos die Spannung über dem Widerstand ermitteln können, z. B. in Reihenschaltung, Parallelschaltung und anderen Schaltungskombinationen.

Die Spannung über jedem Widerstand kann bestimmt werden durch:

  • Unterschiedliche Schaltungsgesetze bzw. Regeln wie Kirchhoffsches Gesetz, Stromteilungs- oder Spannungsteilungsregel.
  • Äquivalenter Widerstand des erforderlichen Teils einer Schaltung.
  • Durch Bestimmung der Eigenschaften oder Funktionen der Gesamtschaltung oder eines Teils der Schaltung.

So finden Sie die Spannung über dem Widerstand in Reihe ?

Eine Reihenwiderstandsschaltung hat nur einen Pfad oder Zweig, durch den Schaltungsströme fließen können. Alle Widerstände sind bei dieser Schaltungstypverbindung mit einem einzigen Pfad oder Zweig der Schaltung verbunden.

Der Spannungsabfall über einem beliebigen Reihenschaltung von Widerständen kann je nach Gesamt- oder Einzelwiderstandswert variieren.

Unter der Annahme, dass mehr als ein Widerstand mit der Reihenkombination verbunden ist, kann die gesamte Widerstandskombination durch einen einzelnen Widerstand mit äquivalentem Widerstand ersetzt werden. Angenommen, der Widerstand in a Serienschaltung hat identische Werte. In diesem Fall kann der Spannungsabfall (oder elektrische Potentialabfall) über jedem Widerstand identifiziert werden, da der Strom, der durch jeden Widerstand in der Schaltung fließt, gleich ist.

Der Gesamtspannungsabfall in jeder Reihenwiderstandsschaltung entspricht der Summe des Spannungs- oder Potentialabfalls an jedem einzelnen Widerstand der Reihenschaltungskombination.

Bei welcher Art von Widerstandsschaltungskombination wird die Gesamtschaltungsspannung auf verschiedene Widerstände der geteilt Serienschaltung Kombination. Die Größe der Spannung über jedem Widerstand hängt von dem Widerstandswert des jeweiligen Widerstands ab, um die Größe des durch den Widerstand fließenden Stroms zu finden. 

Angenommen, es sind mehrere Widerstände in Reihe geschaltet und [latex] V_1, V_2, V_3 … V_n [/latex] ist der einzelne Spannungsabfall über jedem Widerstand in einer Reihenschaltung Kombination, dann kann der gesamte Spannungsabfall über der Reihenschaltung bezeichnet werden als definiert werden

[Latex] V =V_1 +V_2 +V_3 . . . +V_n [/latex]

Um den Gesamt- oder Gesamtäquivalentwiderstand einer Reihenschaltungskombination aus n Widerständen zu bestimmen, verwenden Sie die Formel:

[latex] R_e = R_1+ R_2 + R_3……+R_n [/latex]

Wobei [latex] R_e [/latex] der äquivalente oder Gesamtwiderstand der Reihenwiderstandskombination ist

[Latex] R_1, R_2, R_3. . . . .R_n [/latex] der Widerstandswert einzelner Widerstände, die mit der Reihenschaltung von 'n' Widerständen verbunden sind.

So finden Sie die Spannung über dem Widerstand parallel ?

Jede Schaltung kann mit Reihen- oder Parallelschaltung einer Kombination aus beiden Reihen und gebildet werden Parallelschaltung

Das Spannungsabfall (oder elektrisches Potential Abfall) über dem parallel geschalteten Widerstand kann leicht bestimmt bzw. berechnet werden unter Berücksichtigung der Charakteristik einer parallelen Widerstandsschaltung, da der Spannungsabfall oder elektrische Potentialabfall über jedem Pfad oder Zweig in paralleler Kombination identisch ist.

Datei:Resistors in parallel.svg
Bildnachweis: Widerstände sind parallel kombinierbar. OmegatronWiderstände parallelCC BY-SA 3.0

Der Strom, der durch jeden Zweig in Parallelschaltungskombination fließt, kann durch den Gesamtwiderstand über den Pfad oder Zweig der Schaltung entschieden werden. Der Gesamtstrom in einem Stromkreis entspricht der Summe des Momentanstroms durch einen einzelnen Zweig in einer Parallelschaltungskombination. Wenn mehr als ein Widerstand zu einer Parallelschaltung verbunden ist, können diese Widerstände durch nur einen Widerstand gleicher Größe ersetzt werden.

Eine Schaltung wird als Parallelschaltungskombination eines Widerstands bezeichnet, wenn mehr als ein Widerstand zwei Schaltungsknoten verbindet und mehrere Pfade für den Stromfluss bereitstellt.

Der Strom durch jeden Widerstand kann auch bestimmt werden durch aktuelle Teilerregel da der Strom im gesamten Stromkreis in allen Zweigen in einer Parallelschaltung des Widerstands aufgeteilt wird. Die Gesamtverlustleistung in einer Parallelschaltung ist proportional zur Summe der einzelnen Momentanverlustleistungen jedes Registers in einer Parallelschaltungskombination.

Wie anerkannt, hat die Gesamtspannung in der Parallelschaltungskombination des Widerstands die gleiche Größe wie der elektrische Potentialabfall über jedem Pfad oder Zweig der Parallelschaltung eines Widerstands konstant ist.

Nehmen wir an, wenn es mehrere Zweige in einer Parallelschaltung von Widerstandskombinationen gibt, dann sind [latex] V_1, V_2, V_3, V_n [/latex] der individuelle Spannungsabfall über dem Gesamtwiderstand jedes Zweigs in Parallelschaltung.

 Dann [Latex] V_1 = V_2 = V_3 . . .= V_n [/latex]

Angenommen, mehr als ein Widerstand ist parallel geschaltet. Die Widerstandswerte können in jedem Fall gleich oder verschieden sein Parallelschaltung Kombination. Angenommen, zwei Widerstände mit identischem Widerstandswert sind parallel miteinander verbunden. In diesem Fall sind die durch sie fließenden Ströme gleich groß und mit äquivalentem Widerstand und Stromteilungsregel. Nachdem wir das Ohmsche Gesetz angewendet haben, können wir die Spannung über jeden Widerstand parallel bekommen. 

Angenommen, zwei Widerstände, [Latex] R_1 [/latex] und [Latex] R_2 [/latex], haben unterschiedliche Widerstände, die in parallelen Kombinationen verbunden sind. Der durch jeden Widerstand fließende Strom kann voneinander gleichgültig sein.

Nachdem der Strom durch jeden Zweig durch die Stromteilungsregel berechnet und der Wert des äquivalenten Widerstands einer Gesamtschaltung mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden kann, kann die Spannung über jedem Widerstand bestimmt werden.

Gleichung des äquivalenten Widerstands in parallele Kombination mit Widerstand:

[Latex] \frac{1}{R_e}= \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} ……. +\frac{1}{R_n}[/latex]

Wo [latex] R_e [/latex] -> Äquivalent Widerstand der Parallele Schaltungskombination.

[latex]R_1, R_2, R_3….R_n [/latex] -> Verschiedene Widerstände in Parallelschaltung geschaltet. 

Wenn zwei parallel geschaltete Widerstände (R) den gleichen Wert haben, ist der äquivalente Widerstandswert beider Widerstände die Hälfte des einen Widerstands (R).

Als [latex] frac{1}{R_e}= \frac{1}{R} + \frac{1}{R} => \frac{1}{R_e} = \frac{2}{R} => R_e = \frac{R}{2}. [/Latex]

Wie finde ich die Spannung über dem Widerstand in der RL-Schaltung?

RL-Schaltung enthält mindestens einen Widerstand und eine Induktivität in der Schaltung parallel oder Reihenkombination.

Der Spannungsabfall über dem Widerstand in der RL-Schaltung kann durch Anwendung des Kirchhoffschen Gesetzes erhalten (oder bestimmt) werden. Es wird eine Differentialgleichung erster Ordnung erzeugt, die aus dem Spannungsabfall über der Induktivität und dem Widerstand besteht. 

Wie finde ich die Spannung über dem Widerstand?
Bild-Kredit: Ea91b3ddSerie-RLCC BY-SA 3.0

Für jede RL-Schaltung kann der Spannungsabfall über dem Widerstand durch den durch ihn fließenden Strom zusammen mit dem bekannten Wert des Widerstands mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes bestimmt werden.

Für die Schaltung der Serie RL gilt:

[latex] V_r (s)= \frac{R}{R + Ls } Vin (s) [/latex]

Für die parallele RL-Schaltung gilt:

[latex] I_r (s) = \frac{V_{in}}{R} [/latex]

Wie finde ich die maximale Spannung an einem Widerstand?

Jeder Widerstand hat eine maximale Nennleistung, was bedeutet, dass es die maximale Leistung ist, die dem spezifischen Widerstand zugeführt werden kann, ohne ihn zu beschädigen.

Aus dem aktuellen Machtverhältnis ([latex]P = I^2R [/latex], wobei R in diesem Fall als konstant angesehen wird) und indem dem Widerstand maximale Leistung zugeführt wird, während die maximale Nennleistung dieses spezifischen Widerstands berücksichtigt wird, kann die maximale Spannung über dem Widerstand gemessen werden.

Wie finde ich die Spannung über einem Widerstand in einer Kombinationsschaltung?

Eine Kombinationsschaltung ist eine Kombination oder Mischung aus Reihen- und Parallelschaltungen zusammen.

Datei:Combo3.png
Bild-Kredit: DrjenncashCombo3CC0 1.0
  • Eine Analyse der Kombinationsschaltung ist möglich, indem die mögliche Parallel- und Reihenschaltungskombination aufgetrennt wird.
  • Und nachdem die gesamte Kombination in verschiedene Teile zerlegt wurde, kann eine Analyse oder ein Äquivalent dieser spezifischen Teile separat berechnet werden.
  • Dann kann das Gesamtäquivalent der gesamten Schaltungskombination berechnet werden, nachdem alle Teile gleichwertig kombiniert wurden (was separat berechnet wurde).
  • Durch Anwendung des Ohmschen Gesetzes, des Kirchhoffschen Gesetzes, kann der Spannungsabfall über jeder Komponente in der Schaltung bestimmt werden.

Wie finde ich die RMS-Spannung über einem Widerstand?

RMS-Spannung bedeutet Effektivspannung von an Wechselstromkreis, wobei der RMS-Wert die äquivalente Verlustleistung eines Gleichstromkreises bezeichnet.

In einem AC Stromkreis kann die RMS-Spannung aus der Spitze-zu-Spitze-Spannung eines Wechselstromkreises berechnet werden. Das Ohmsche Gesetz, das Kirchhoffsche Gesetz und andere Schaltungsgesetze können auf den Wechselstromkreis angewendet werden, um die momentane Spannung oder den momentanen Strom durch den Widerstand zu berechnen.

Datei: Sinusspannungen.svg
Bild-Kredit: AlanM1SinusspannungenCC0 1.0

Sei [latex] V_r[/latex] die momentane Spannung über einem Widerstand, dann [latex]V_r = V_p sin \omega t [/latex]

Und [latex] I_r [/latex] sei der momentane Strom durch einen Widerstand, dann [latex]I_r = \frac {V_r}{R} =Vmax/R sin \omega t = I_p sin \omega t [/latex]

Die Spannung über einem Widerstand kann also definiert werden als [latex] V_r = I_p R sin \omega t [/latex]

Und [latex] V_{rms} = \frac{V_p}{\sqrt{2}} [/latex]

Wie finde ich die Spannung über dem Lastwiderstand?

Der Lastwiderstand ist ein passives Schaltungselement mit zwei Anschlüssen, die einen gewissen Widerstandswert haben.

Der Spannungsabfall über dem Lastwiderstand kann durch Bestimmung der Schaltungskombination und Anwendung erforderlicher Schaltungsgesetze wie Ohmsches Gesetz, Kirchhoffsches Gesetz usw. bestimmt werden. Bei Bedarf kann dann durch einfache Berechnungen eine Ersatzschaltung getrieben werden.

Sneha Panda

Ich habe einen Abschluss in Angewandter Elektronik und Messtechnik. Ich bin ein neugieriger Mensch. Ich habe ein Interesse und Fachwissen in Themen wie Wandler, industrielle Instrumentierung, Elektronik usw. Ich liebe es, etwas über wissenschaftliche Forschungen und Erfindungen zu lernen, und ich glaube, dass mein Wissen auf diesem Gebiet zu meinen zukünftigen Bemühungen beitragen wird. LinkedIn-ID – https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

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