Wenn wir von einer Parallelschaltung sprechen, beziehen wir uns auf eine Situation, in der Widerstände parallel an eine Stromquelle angeschlossen sind. In einer solchen Schaltung wird die Spannung an allen Widerständen gleich sein. Um die Spannung an jedem Widerstand zu berechnen, müssen Sie jedoch die Gesamtspannung und den Widerstand jedes einzelnen Widerstands kennen.
Um die Widerstandsspannung in einer Parallelschaltung zu finden, müssen Sie die einfachen Schritte befolgen. Suchen Sie zuerst den Gesamtwiderstand der Parallelschaltung mit einer Formel, mit der Sie die umgekehrten Größen einzelner Widerstände summieren können. Drücken Sie dann mit dem ohmschen Gesetz die Spannung als das Verhältnis des Widerstands des Widerstands zum Gesamtwiderstand aus und multiplizieren Sie sie mit der Gesamtspannung in der Schaltung.
Sie können diese Methode anhand eines Beispiels verstehen. Stellen wir uns vor, wir haben einen parallelen elektrischen Stromkreis mit zwei Widerständen - R1 und R2. Die Gesamtspannung in der Schaltung beträgt 12 Volt. R1 hat einen Widerstand von 4 Ohm und R2 ist 8 Ohm. Zuerst finden wir den Gesamtwiderstand der Schaltung:
Rückwiderstand Rallgemein = 1/((1/R1) + (1/R2))
Jetzt, mit dem ohmschen Gesetz, finden wir die Spannung an jedem Widerstand:
Spannung an R1 = (R1 / Rallgemein * Spannung im Stromkreis)
Ebenso finden wir die Spannung auf R2:
Spannung bei R2 = (R2 / Rallgemein * Spannung im Stromkreis)
Daher haben wir die Spannung an jedem Widerstand in der Parallelschaltung gefunden. Wenn wir die Gesamtspannung und den Widerstand der Widerstände kennen, können wir die Spannung an jedem leicht berechnen. Es ist wichtig sich daran zu erinnern, dass die Spannung in einer Parallelschaltung bei allen Widerständen gleich ist, aber die Größe der Spannung hängt von ihrem Widerstand ab.
Definition von Parallelschaltung und Widerstand
Widerstand - es ist ein elektrisches Gerät, das den freien Stromfluss verhindert. Widerstände können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden und ihr Widerstand wird in Ohm (Ω) gemessen.
In einer Parallelschaltung hat jeder Widerstand seinen eigenen Widerstand und ist parallel zu anderen Widerständen verbunden. Daher falten sich die Widerstände in der Parallelschaltung umgekehrt proportional zusammen.
Die Spannung an einem Widerstand in einer Parallelschaltung wird durch das ohmsche Gesetz bestimmt: V = I * R, wobei V die Spannung (in Volt) ist, I der Strom (in Ampere), R der Widerstand (in Ohm).
Die folgende Formel kann verwendet werden, um die Spannung eines Widerstands in einer Parallelschaltung zu berechnen: V = V0 / I0 * (R0 / R), wobei V0 - gesamtspannung in der Schaltung, I0 - gesamtstrom in der Schaltung, R0 - gesamtwiderstand in der Schaltung, R ist der Widerstand des Widerstands.
Zum Beispiel: wenn zwei Widerstände in der Parallelschaltung vorhanden sind, der erste Widerstand 4 Ohm und der zweite Widerstand 6 Ohm, und die Gesamtspannung in der Schaltung ist 12 V und der Gesamtstrom ist 2 A, dann können wir die Formel verwenden, um die Spannung am ersten Widerstand zu finden: V = 12 / 2 * (10 / 4) = 15 B. Daher ist die Spannung am ersten Widerstand 15 V.
Spannungsverhältnis in einer parallelen Schaltung
Wenn die Widerstände parallel geschaltet sind, ist die Spannung an jedem Widerstand gleich. Dies bedeutet, dass die Spannung an jedem Widerstand in der Parallelschaltung der Spannung der elektrischen Stromquelle entspricht.
Stellen wir uns vor, wir haben eine Parallelschaltung mit zwei Widerständen. Wenn wir eine Stromquelle an einen Stromkreis anschließen, z. B. eine Batterie, ist die Spannung an jedem Widerstand gleich und entspricht der Batteriespannung. Dies liegt daran, dass in einer Parallelschaltung der Strom zwischen den Widerständen geteilt wird und die Spannung unverändert bleibt.
Wenn wir beispielsweise eine Parallelschaltung mit zwei Widerständen, einer Stromquelle mit einer Spannung von 12 V und Widerstandswerten von 4 Ohm und 6 Ohm haben, beträgt die Spannung an jedem Widerstand 12 V.
| Widerstand | Widerstand (Ohm) | Spannung (V) |
|---|---|---|
| Widerstand 1 | 4 | 12 |
| Widerstand 2 | 6 | 12 |
Somit ist die Spannung an den Widerständen in einer Parallelschaltung gleich und entspricht der Spannung der elektrischen Stromquelle.
Formel zur Berechnung der Widerstandsspannung in einer Parallelschaltung
In einer parallelen elektrischen Schaltung hat jeder Widerstand die gleiche Spannung. Um die Widerstandsspannung in einer Parallelschaltung zu finden, verwenden Sie die folgende Formel:
| Formel | Erklärung |
|---|---|
| USchnitt = Upete * (Rpete / RSchnitt) | Die Formel zur Berechnung der Widerstandsspannung in einer Parallelschaltung, wobei USchnitt - spannung am Widerstand, Upete - versorgungsspannung der Schaltung, Rpete - gesamtschaltungswiderstand, RSchnitt - widerstand widerstand |
Wenn zum Beispiel zwei Widerstände in der Parallelschaltung vorhanden sind, R1 und R2, deren Widerstände 10 Ohm bzw. 20 Ohm betragen, und die Versorgungsspannung des Stromkreises Upete gleich 12 V, dann können Sie die Formel verwenden, um die Spannung an jedem Widerstand zu berechnen:
Uschnitt1 = 12 V * (30 Ohm / 10 Ohm) = 36 V
Uschnitt2 = 12 V * (30 Ohm / 20 Ohm) = 18 V
Somit beträgt die Spannung am ersten Widerstand 36 V und die Spannung am zweiten Widerstand 18 V.
Praktische Beispiele für die Berechnung der Widerstandsspannung in einer Parallelschaltung
Die Berechnung der Widerstandsspannung in einer Parallelschaltung kann bei der Gestaltung von elektrischen Schaltungen und bei der Lösung praktischer Probleme nützlich sein. In diesem Abschnitt werden wir uns einige Beispiele ansehen, die Ihnen helfen, diesen Prozess besser zu verstehen.
Beispiel 1: Berechnung der Spannung an einem Widerstand in einer Parallelschaltung
Angenommen, wir haben zwei Widerstände in einer parallelen Schaltung: R1 = 10 Ohm und R2 = 20 Ohm. Wir wollen die Spannung am Widerstand R2 finden.
- Finden wir den Gesamtwiderstand der Schaltung anhand der Formel: 1/R = 1/R1 + 1/R2 1/R = 1/10 + 1/20 1/ R = 3/20 R = 20/3
- Wir verwenden das ohmsche Gesetz, um den Stromkreis zu finden: I = V/R I = V/(20/3) I = (3/20)V
- Finden wir die Spannung am Widerstand R2 anhand des allgemeinen Spannungssatzes: V2 = I * R2 V2 = (3/20)V * 20 Ohm V2 = 3V
Daher wird die Spannung am Widerstand R2 3 V betragen.
Beispiel 2: Berechnen der Spannung an Widerständen in einer Parallelschaltung
Betrachten wir ein komplizierteres Beispiel, in dem wir drei Widerstände haben:
- R1 = 10 Ohm
- R2 = 15 Ohm
- R3 = 25 Ohm
Wir wollen die Spannung an jedem der Widerstände finden.
- Finden wir den Gesamtwiderstand der Schaltung: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 1/R = 1/10 + 1/15 + 1/25 1/ R = 38/150 R = 150/38
- Wir verwenden das ohmsche Gesetz, um den Stromkreis zu finden: I = V/R I = V/ (150/38) I = (38/150)V
- Finden wir die Spannung an jedem der Widerstände: V1 = I * R1 V1 = (38/150)V * 10 Ohm V1 = 38/15 V V2 = I * R2 V2 = (38/150)V * 15 Ohm V2 = 38/10 V V3 = I * R3 V3 = (38/150)V * 25 Ohm V3 = 19/6 V
Somit wird die Spannung am ersten Widerstand 38/15 V betragen, am zweiten 38/10 V und am dritten 19/6 V.
Wenn Sie die Grundprinzipien der Berechnung kennen, können Sie diese Informationen effektiv in verschiedenen elektrischen Schaltungen und Aufgaben im Zusammenhang mit parallelen Schaltungen anwenden. Denken Sie daran, dass die korrekte Berechnung der Widerstandsspannung in der Parallelschaltung die Leistung von elektrischen Geräten optimiert und ihre effektive Leistung garantiert.
