Die Bestimmung des Widerstandsbereichs eines Stromkreises bei einem bekannten Strom ist eine wichtige Aufgabe in der Elektrotechnik und Elektronik. Es ist bekannt, dass der Widerstand das Hauptmerkmal der elektrischen Schaltungselemente ist und für das reibungslose Funktionieren elektronischer Geräte von entscheidender Bedeutung sein kann.
In diesem Artikel betrachten wir einige einfache Möglichkeiten, den Widerstand eines Stromkreises zu bestimmen, wenn der Stromwert bekannt ist. Diese Methoden erfordern keine komplizierten Geräte und kein spezielles Wissen, daher können sie sowohl für Anfänger als auch für erfahrene Elektroniker nützlich sein.
Eine einfache Möglichkeit, den Widerstand zu bestimmen, besteht darin, das ohmsche Gesetz zu verwenden, das eine direkte Proportionalität zwischen der Spannung an einem Schaltungselement und dem durch ihn fließenden Strom festlegt. Um das ohmsche Gesetz anzuwenden, genügt es, die Spannung an einem Stromkreisabschnitt zu messen und durch den Wert eines bekannten Stroms zu teilen. Der resultierende Wert ist der Widerstand dieses Bereichs der Kette.
Wie misst man den Widerstand?
Eine der einfachsten Möglichkeiten, den Widerstand zu messen, ist die Verwendung eines analogen Multimeters. Um dies zu tun, schalten Sie das Multimeter in den Widerstandsmessmodus ein und verbinden es dann mit dem Stromkreisabschnitt, dessen Widerstand gemessen werden soll.
Eine andere Möglichkeit, den Widerstand zu messen, ist die Verwendung eines digitalen Multimeters. Um dies zu tun, schalten Sie das Multimeter in den Widerstandsmessmodus ein, verbinden es dann mit dem Stromkreisabschnitt und erhalten das Messergebnis auf dem Multimeter-Display.
Es ist auch möglich, den Widerstand mit der Brückenmethode zu messen. Dazu muss das Brückenmessgerät an den Stromkreis angeschlossen werden, dessen Widerstand gemessen werden muss, und die entsprechenden Korrekturen auf der Grundlage der Messwerte des Brückenmessgeräts vorgenommen werden.
Die Widerstandsmessung kann auch mit der Methode der seriellen und parallelen Verbindung von Widerständen durchgeführt werden. Bei einer seriellen Verbindung von Widerständen ist die Summe ihrer Widerstände gleich dem Widerstand der gesamten Schaltung, und bei einer parallelen Verbindung ist die Summe der individuellen Widerstände umgekehrt proportional zum Widerstand der gesamten Schaltung.
Die Bestimmung des Widerstandsbereichs eines Stromkreises bei einem bekannten Strom ist eine wichtige Aufgabe, die mit verschiedenen Messmethoden gelöst werden kann. Die Auswahl der optimalen Methode hängt von den verfügbaren Werkzeugen und den Betriebsbedingungen ab.
Abhängigkeit vom Strom
Dies kann durch das ohmsche Gesetz erklärt werden, das eine direkte Proportionalität zwischen Strom, Spannung und dem Widerstand eines Stromkreises festlegt: Der Widerstand ist gleich dem Verhältnis von Spannung zu Strom.
Wenn der Strom durch einen Abschnitt der Schaltung ansteigt, entsteht ein größerer Widerstand, da die Elektronen mit einem größeren Widerstand kollidieren. Dies führt zu einem erhöhten Energieverlust und einer Erhöhung der Temperatur des Schaltkreises.
Angesichts dieser Abhängigkeit ist es möglich, den Widerstand eines Stromkreises bei einem bekannten Strom mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes und der entsprechenden Formeln zu berechnen.
Verwenden eines Ohmmeters
Um den Widerstand mit einem Ohmmeter zu messen, müssen Sie ihn zuerst an den Bereich der Schaltung anschließen, für den wir den Widerstand bestimmen möchten. Das Ohmmeter hat zwei Kontakte - rot und Schwarz, die die positiven bzw. negativen Drähte bezeichnen.
Der Anschluss des Ohmmeters an den Stromkreis muss nur erfolgen, wenn die Stromquelle ausgeschaltet und entladen ist. Zuerst verbinden wir den schwarzen Draht mit der negativen Seite des Stromkreises und verbinden den roten Draht mit der positiven Seite. Danach schalten wir das Ohmmeter ein.
Der in Ohm gemessene Widerstandswert des Stromkreises wird auf dem Ohmmeterbildschirm angezeigt. Wenn der Widerstandswert nahe Null liegt, kann dies bedeuten, dass ein Kurzschluss an einem bestimmten Abschnitt der Schaltung vorliegt. Wenn der Widerstandswert sehr hoch ist, kann dies auf einen vollständigen Abbruch der Kette hinweisen.
Die Verwendung eines Ohmmeters ist eine einfache und bequeme Möglichkeit, den Widerstand eines Stromkreises bei einem bekannten Strom zu bestimmen. Diese Methode kann sowohl zu Hause als auch im professionellen Bereich bei der Arbeit mit elektrischen Schaltungen und Geräten verwendet werden.
Wichtig: Befolgen Sie immer die Anweisungen des Ohmmeterherstellers und seien Sie beim Umgang mit Stromkreisen vorsichtig, um einen möglichen Stromschlag oder eine Überhitzung zu vermeiden.
Gleichstrom-Methode
Um den Widerstand eines Stromkreises bei einem bekannten Strom mit der Gleichstrommethode zu bestimmen, müssen Sie die folgenden Schritte ausführen:
- Messen Sie die Spannung an dem Stromkreisabschnitt, an dem der Widerstand ermittelt werden soll.
- Messen Sie den Strom, der durch diesen Abschnitt des Stromkreises fließt.
- Wenden Sie das ohmsche Gesetz an, das besagt, dass der Widerstand gleich dem Verhältnis von Spannung zu Strom ist: R = U / I .
- Ersetzen Sie die gemessenen Spannungs- und Stromwerte in die Formel und berechnen Sie den Widerstand des Stromkreises.
Die Gleichstrommethode ermöglicht es, den Widerstand eines Schaltkreises schnell und einfach zu bestimmen, ohne spezielle Werkzeuge zu verwenden. Es kann sowohl bei Gleichstrom- als auch bei Wechselstrom verwendet werden, vorausgesetzt, dass der Strom an der Messstelle des Stromkreises konstant ist.
Bestimmung der Stromstärke
Eine einfache Methode ist die Verwendung eines Amperemeters. Das Amperemeter wird in Reihe mit dem Stromkreisabschnitt verbunden und zeigt den Wert der Stromstärke an. Um einen Strom zu messen, muss die auf der Skala des Amperemeters angegebene Graduierung berücksichtigt werden.
Wenn kein Amperemeter vorhanden ist, können Sie einen Shunt verwenden. Ein Shunt ist ein Widerstand mit einem bekannten Widerstand. Es wird parallel zum Stromkreisabschnitt verbunden und die Spannung wird daran gemessen. Wenn Sie den Shuntwiderstand und die Spannung darauf kennen, können Sie die Stromstärke mit Hilfe des ohmschen Gesetzes bestimmen: I = U / R, wobei I die Stromstärke ist, U die Spannung am Shunt ist und R der Shuntwiderstand ist.
Sie können auch ein Milliamperemeter verwenden. Ein Milliamperemeter hat eine empfindlichere Skala als ein Amperemeter und ermöglicht die Messung von Strömen mit geringerer Kraft. Um den Strom mit einem Milliamperemeter zu messen, muss er auf die gewünschte Skala geschaltet und parallel zum Stromkreisabschnitt angeschlossen werden.
Zusätzlich zu diesen Methoden kann die Stromstärke anhand von Brückenschaltungen und verschiedenen Sensoren ermittelt werden, abhängig von der spezifischen Aufgabe und den verfügbaren Mitteln.
Testpunkt
Wenn Sie den Widerstand eines Stromkreises bei einem bekannten Strom messen, können Sie Referenzpunkte verwenden, mit denen Sie verschiedene Stromkreisfelder vergleichen und feststellen können, welcher Stromkreisfelder einen größeren Widerstand aufweist.
Einer der Referenzpunkte ist der Punkt A, der sich vor dem Messbereich der Kette befindet. Um den Widerstand eines Stromkreises zu messen, können Sie ein Amperemeter an Punkt A anschließen und den durch diesen Punkt fließenden Strom messen.
Ein weiterer Referenzpunkt kann der Punkt B sein, der sich nach dem Messbereich der Schaltung befindet. Wenn Sie ein Amperemeter an Punkt B anschließen, können Sie den Strom messen, der durch diesen Punkt fließt.
Durch den Vergleich der Ströme, die durch die Punkte A und B fließen, kann festgestellt werden, welcher Teil der Schaltung einen größeren Widerstand aufweist. Wenn der an Punkt A gemessene Strom größer ist als der an Punkt B gemessene Strom, kann daraus geschlossen werden, dass der zu messende Stromkreisabschnitt einen größeren Widerstand aufweist.
Die Kontrollpunkte helfen, den Widerstand eines Stromkreises bei einem bekannten Strom zu bestimmen und sind ein wichtiges Instrument bei elektrischen Messungen.
Serielle Verbindungsmethode
Um diese Methode verwenden zu können, müssen Sie den Wert des durch den Stromkreis fließenden Stroms kennen und ein Multimeter oder ein anderes Messgerät besitzen.
- Schließen Sie das Multimeter an den Stromkreisabschnitt an, dessen Widerstand Sie bestimmen möchten.
- Messen Sie die Spannung an diesem Teil des Stromkreises mit einem Multimeter.
- Berechnen Sie unter Verwendung des ohmschen Gesetzes (U = I * R) den Widerstand des Stromkreises, indem Sie die gemessene Spannung durch den Stromwert dividieren.
Somit ermöglicht die serielle Verbindungsmethode, den Widerstand eines Stromkreises bei einem bekannten Strom durch ein Multimeter und die Anwendung des Ohmschen Gesetzes zu bestimmen.
