Wie kann ein Widerstand gleichzeitig Strom UND Potential beeinflussen?

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Obwohl der Widerstand immer als eine der einfachsten Komponenten eingeführt wird, ist er für mich diejenige, die am wenigsten Sinn macht.

Das Ohmsche Gesetz definiert den Widerstand als Dies bedeutet, dass die Spannung als und der Strom als .

R = \frac{V}{I}

$R = \frac{V}{I}$

V = I \cdot R

$V = I \cdot R$

I = \frac{V}{R}

$I = \frac{V}{R}$

Nach dem Gesetz muss ein Widerstand sowohl die Spannung als auch den Strom beeinflussen. Die Realität ist jedoch, dass er nur eine Größe ändert.

Spannung senken
Um den Strom zu senken

Dies ist für mich nicht sehr sinnvoll, da nach meinem Verständnis sowohl Spannung als auch Strom gesenkt werden müssen , aber im Beispiel des gemeinsamen LED-Widerstands nur eine Größe betroffen ist:

U = 9 V I = 30 m A R = 300 Ω

$U = 9V\\ I = 30mA\\ R = 300Ω$

Sie finden auch Anwendungsfälle, in denen nur die Spannung beeinflusst wird. Wie interpretiere ich das?

Was ist der Faktor, der bestimmt, ob der Widerstand Spannung oder Strom beeinflusst?

resistors ohms-law

— Bodokaiser
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Was ist das "Beispiel für einen herkömmlichen LED-Widerstand"? Was sind "Fälle, in denen nur die Spannung betroffen ist"?

— Leon Heller

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Warum wurde diese Frage abgelehnt? Es stellt eine Frage und zeigt seine Gründe hinter seinen Gedanken?

— efox29

Vielleicht habe ich Ihre Frage nicht gut verstanden, aber ich habe bedacht, dass die Flussrate eines elektrischen Stroms mit zunehmender Potentialdifferenz zunimmt und abnimmt, wenn der Widerstand der Schaltung erhöht wird.

— GR Tech

Es ändert sich sowohl ...

— user253751

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Es gibt keinen Faktor, der bestimmt, ob die Spannung oder der Strom reduziert wird. Das ganze Konzept ist falsch.

Die einfache Aussage, die Sie suchen, ist:

Ein Widerstand definiert das Verhältnis zwischen Spannung und Strom

Das heißt, wenn der Strom fest ist, definiert der Widerstand die Spannung. Wenn die Spannung fest ist, definiert der Widerstand den Strom.

In allen drei Formeln des Ohmschen Gesetzes haben Sie zwei der drei Werte als feste Werte - Werte, die Sie kennen, durch Messung oder was auch immer, und die dritte Variable ist diejenige, die Sie finden möchten. Von dort ist es einfache Mathematik.

Das LED-Beispiel wirft jedoch einen zusätzlichen Schraubenschlüssel in die Arbeit, da die LED kein lineares Gerät ist . Daher wird der Einfluss auf den Stromkreis separat berechnet, bevor das Ohmsche Gesetz angewendet wird.

Sie haben drei bekannte Werte und möchten einen vierten berechnen.

Die Ihnen bekannten Werte sind: die Versorgungsspannung (9 V), die LED-Durchlassspannung (z. B. 2,2 V) und der Strom, den Sie durch die LED fließen möchten (30 mA).

Daraus wollen Sie den Wert des Widerstands berechnen.

Sie subtrahieren also die Durchlassspannung der LED von der Versorgungsspannung, da es sich um feste Spannungen handelt. Das Ergebnis ist die Spannung, die über den Widerstand für die gesamten 9 V abfallen muss. 9 V - 2,2 V sind also 6,8 V. Das ist eine feste Spannung. Der gewünschte Strom ist ebenfalls festgelegt - Sie haben sich für 30 mA entschieden.

Der Widerstandswert ist also:

R = \frac{V}{I}

$R=\frac{V}{I}$

\frac{6.8}{0.03} = 226. \bar{6} Ω \approx 227 Ω

$\frac{6.8}{0.03} = 226.\overline{6} \Omega ≈ 227 \Omega$

— Majenko
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aber wie bestimme ich, ob eine Spannung oder ein Strom fest ist oder nicht?

— Bodokaiser

1

Du wirst es schon von der Rennstrecke wissen. Wenn Sie die Spannung und den Widerstand kennen, versuchen Sie, den Strom zu berechnen.

— Majenko

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@bodokaiser - es gibt "Fixed Current" -Netzteile sowie "Fixed Voltage" - und alles dazwischen - die meiste Zeit tendiert das Zeug jedoch dazu, näher an der festen Spannung zu sein.

— user2813274

Wenn Sie auch in diesem Beispiel eine feste Stromversorgung haben (die den gewünschten Strom liefert), spielt der Widerstandswert keine Rolle und kann daher 0 sein (dh Sie benötigen keinen Widerstand). Dies wird natürlich selten der Fall sein.

— BeB00

@BWalker Die meisten Konstantstromversorgungen (oder -senken) sind effektiv variable Widerstände mit Rückkopplung - der Widerstand wird variiert, um den Strom konstant zu halten. Die Widerstandsberechnung wird praktisch in Echtzeit für Sie durchgeführt.

— Majenko

4

In Wirklichkeit ändert sich jedoch nur eine Größe.

Das Ohmsche Gesetz bezieht die Spannung und den Strom durch einen Widerstand . Im Allgemeinen ändert eine Widerstandsänderung sowohl die Spannung als auch den Strom durch den Widerstand.

$V_S$ $R_1$ $R_2$

Der Serienstrom ist gerade

I_{S} = \frac{V_{S}}{R_{1} + R_{2}}

$I_S = \frac{V_S}{R_1 + R_2}$

und die Spannung über dem zweiten Widerstand ist nach dem Ohmschen Gesetz

V_{R_{2}} = I_{S} R_{2} = V_{S} \frac{R_{2}}{R_{1} + R_{2}}

$V_{R_2} = I_S R_2 = V_S\frac{R_2}{R_1 + R_2}$

$R'_2 = 2R_2$

Sowohl die Spannung als auch der Strom ändern sich:

I_{S} = \frac{V_{S}}{R_{1} + 2 R_{2}}

$I_S = \frac{V_S}{R_1 + 2R_2}$

V_{R_{2}^{'}} = I_{S} R_{2}^{'} = V_{S} \frac{2 R_{2}}{R_{1} + 2 R_{2}}

$V_{R'_2} = I_S R'_2 = V_S\frac{2R_2}{R_1 + 2R_2}$

Nur in dem Fall, dass die Spannung durch die Schaltung festgelegt ist, ändert sich nur der Strom durch, wenn der Widerstand geändert wird. Ein Beispiel wäre ein einzelner Widerstand, der über eine Spannungsquelle angeschlossen ist.

Und nur in dem Fall, dass der Strom durch die Schaltung festgelegt ist, ändert sich nur die Spannung über, wenn der Widerstand geändert wird. Ein Beispiel wäre ein einzelner Widerstand, der über eine Stromquelle angeschlossen ist.

Zusammenfassend gilt das Ohmsche Gesetz für Widerstände, aber man muss es in Verbindung mit anderen Schaltungsgesetzen wie KVL und KCL anwenden , um die Spannung und den Strom des Widerstands vollständig zu bestimmen.

— Alfred Centauri
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1

Das Ohmsche Gesetz besagt, dass der durch einen Leiter fließende Strom direkt proportional zur über den Leiter angelegten Spannung ist. Das heißt, wenn Sie die Spannung erhöhen, steigt der Strom im Leiter proportional an.

Wenn Sie beispielsweise eine Spannung von 1 Volt an einem Leiter mit einem Widerstand von 1 Ohm anlegen, beträgt der durch den Widerstand fließende Strom 1 Ampere. Wenn die Spannung auf 2 Volt erhöht wird, beträgt der durch den Widerstand fließende Strom 2 Ampere. Für 3 Volt, 3 Ampere und so weiter.

Das Grundlegende in einem elektrischen Stromkreis ist, dass die Spannung, die nur über einen festen Stromkreis angelegt wird, den Strom bestimmt, der durch den Stromkreis fließt. Wenn Sie die Spannung erhöhen, erhöht sich der Strom.

— Sriranga Nayakulu Motamarri
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Wenn Sie die LED an die Stromversorgung anschließen, hat die LED einen festen Widerstand. Daher ist der Spannungsabfall über der LED fest. Daher sind die Spannung an der LED und der Widerstand der LED fest und der dritte Term, der der Strom ist, wird variieren.

— Techknowlogic
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Die LED hat keinen festen Widerstand. Die IV-Kurve ist exponentiell. In jedem Punkt können Sie den Widerstand approximieren, er ist jedoch nur in diesem DC-Betriebspunkt für (sehr) kleine Signalschwankungen gültig.

— Joren Vaes