Ohmsches Gesetz – eines der Grundgesetze eines elektrischen Schaltkreises, das die Beziehung zwischen Spannung, Stromstärke und Widerstand bestimmt.
Wenn Sie mit Widerständen arbeiten, müssen Sie in der Lage sein, sie richtig zu verbinden, um die erforderlichen Schaltungseigenschaften zu erhalten. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten, Widerstände zu verbinden.
Methode 1: Serielle Verbindung (serielle Verbindung)
Bei einer seriellen Verbindung sind die Widerstände so verbunden, dass der Strom durch jeden Widerstand in Reihe fließt. Eine solche Verbindung ermöglicht es, einen Gesamtwiderstand zu erhalten, der der Summe der Widerstände jedes Widerstands entspricht.
Methode 2: Parallelschaltung
Bei einer Parallelschaltung sind die Widerstände so verbunden, dass die Spannung an allen Widerständen gleich ist. Der Gesamtstrom wird entsprechend ihren Widerständen zwischen Widerständen aufgeteilt. Der Gesamtwiderstand in einer Parallelverbindung wird durch die Formel berechnet, die umgekehrte Summe der Rückwiderstände jedes Widerstands.
Methode 3: Gemischte Verbindung (seriell-parallele Verbindung)
Eine gemischte Verbindung ist eine Kombination aus seriellen und parallelen Widerstandsverbindungen. Dabei sind einige Widerstände in Reihe geschaltet, während andere parallel geschaltet sind. Der Gesamtwiderstand in einer Gemischverbindung wird berechnet, indem die Regeln für die serielle und parallele Verbindung sequenziell angewendet werden.
Methode 4: Trennverbindung (Dehnungsmessverbindung)
Eine Trennverbindung wird verwendet, um die Spannung in einer elektrischen Schaltung zu messen. Die Widerstände sind in Reihe geschaltet und die Spannung wird zwischen zwei Punkten in der Mitte der Verbindung gemessen.
Methode 5: Brückenverbindung (Whitston-Brücke)
Eine Brückenverbindung wird verwendet, um einen unbekannten Widerstand durch Kompensation zu messen. Enthält vier Widerstände, die in Brückenform miteinander verbunden sind. Eine Brückenverbindung ermöglicht es Ihnen, einen unbekannten Widerstand durch Ausgleich zu bestimmen.
Das Verständnis und die Fähigkeit, verschiedene Verbindungsmethoden von Widerständen anzuwenden, ermöglicht es Elektronikern, komplexe elektrische Schaltungen effizient zu entwerfen und zu analysieren.
Parallelschaltung von Widerständen: grundprinzipien
Das Hauptmerkmal der parallelen Verbindung von Widerständen besteht darin, dass die Spannung an jedem der Widerstände gleich ist, dh die Spannung an jedem Widerstand ist gleich der Spannung in der Schaltung. Dies liegt daran, dass die Kontakte jedes Widerstands mit denselben Schaltkreisknoten verbunden sind.
Die parallele Verbindung von Widerständen hat ihre Vorteile und wird in verschiedenen Bereichen der Elektronik verwendet. Es ermöglicht Ihnen, den gewünschten Widerstand zu erhalten, indem Sie verschiedene Widerstandswerte kombinieren. Gleichzeitig können parallel geschaltete Widerstände durch einen äquivalenten Widerstand mit einem Wert ersetzt werden, der dem umgekehrten Wert der Summe ihrer Leitfähigkeiten entspricht.
Wenn Sie den Gesamtwiderstand von parallel geschalteten Widerständen berechnen, können Sie die Formel verwenden:
- Berechnung der Rückwiderstände von Widerständen: suchen Sie die umgekehrten Widerstandswerte jedes Widerstands.
- Summe der Rückwiderstände: Falten Sie die Rückwiderstände zusammen.
- Der umgekehrte Wert des Gesamtwiderstands: Ermitteln Sie den umgekehrten Wert des Gesamtwiderstands.
Die parallele Verbindung von Widerständen wird in der Praxis in einer Vielzahl von Geräten und Schaltkreisen häufig verwendet, um Strom und Spannung effizient zu steuern und die erforderlichen Schaltungseigenschaften zu erreichen.
Serielle Verbindung von Widerständen: Vor- und Nachteile
Vorteile der seriellen Verbindung von Widerständen:
- Einfache Verbindung. Die Verbindung von Widerständen in eine serielle Schaltung erfordert keine komplizierten Manipulationen und spezielle Elemente.
- Den allgemeinen Widerstand erhalten. In einer seriellen Schaltung ist der Gesamtwiderstand gleich der Summe der Werte aller Widerstände. Dies hilft, den Gesamtwiderstand leicht zu bestimmen und Berechnungen durchzuführen.
- Spannungsverteilung. In einer seriellen Schaltung wird die Spannung proportional zu ihren Widerständen auf die Widerstände verteilt. Dadurch können Sie die Spannung in jedem Schaltungselement steuern.
Die Nachteile der seriellen Verbindung von Widerständen müssen jedoch berücksichtigt werden:
- Erhöhung des Gesamtwiderstands. Durch die parallele Verbindung der Widerstände erhöht sich der Gesamtwiderstand der Schaltung. Dies kann zu einer Abnahme der Stromstärke und zu einer Änderung der Schaltungseigenschaften führen.
- Erhöhte Wärmeableitung. Wenn die Widerstände in Reihe geschaltet werden, wird die Wärmeleistung jedes Elementes des Geräts addiert. Dies kann zu einer Überhitzung und zum Ausfall des Elements führen.
Die serielle Verbindung von Widerständen hat Vor- und Nachteile, und die Anpassung an bestimmte Anforderungen und Bedingungen ist die Aufgabe von Elektrotechnikern. Wann immer es erforderlich ist, den Gesamtwiderstand und die Spannungsverteilung zu überwachen, bleibt die serielle Verbindung von Widerständen eine wichtige und nützliche Methode.
Gemischte Widerstandsverbindung: Kombinierte Eigenschaften
Ein Beispiel für kombinierte Eigenschaften in einer gemischten Verbindung von Widerständen ist die Kombination von seriellen und parallelen Verbindungen. Bei dieser Verbindung können parallel geschaltete Widerstände mit in Reihe geschalteten Widerständen kombiniert werden.
Die kombinierten Eigenschaften in einer gemischten Widerstandsverbindung ermöglichen es, Widerstände verschiedener Werte effizient zu verwenden, um den gewünschten Widerstand zu erreichen. Kombinierte Verbindungen können in einer Vielzahl von elektrischen Schaltungen nützlich sein, bei denen ein genauer Widerstand oder Lastausgleich erforderlich ist.
Um die kombinierten Eigenschaften in einer gemischten Verbindung von Widerständen zu bestimmen, werden das ohmsche Gesetz und die Regeln für die Verbindung von Widerständen verwendet. Bei der Kombination von Widerständen in einer Gemischverbindung kann der Gesamtwiderstand der Schaltung mit den entsprechenden Formeln für die parallele und serielle Verbindung berechnet werden.
Eine gemischte Verbindung von Widerständen ist eine flexible und effiziente Möglichkeit, Widerstände zu verwenden, um elektrische Schaltungen zu erzeugen. Es ermöglicht Ihnen, einen bestimmten Widerstand zu erreichen und die elektrischen Eigenschaften der Schaltung wie Strom und Spannung zu steuern.
Delta-Verbindung von Widerständen: grundprinzipien und Anwendung
Das Grundprinzip der Delta-Verbindung besteht darin, drei Widerstände zu einem geschlossenen Stromkreis zu verbinden, wobei jeder Widerstand zwischen den anderen beiden verbunden ist. Somit wird ein Dreieck aus drei Widerständen gebildet.
Bei einer Delta-Verbindung ist der Widerstand jedes Widerstands nach einem bestimmten Gesetz mit anderen Widerständen verbunden. Der Widerstandswert jedes Widerstands in einer Delta-Verbindung hängt von den Widerständen der anderen beiden Widerstände ab, mit denen er verbunden ist. Dieses Gesetz wird als "Delta-Connection-Proportionalgesetz" bezeichnet.
Eine der Hauptanwendungen einer Delta-Verbindung besteht darin, komplexe elektrische Schaltungen zu lösen, indem sie durch eine äquivalente Schaltung ersetzt werden, die nur aus einer Delta-Verbindung von Widerständen besteht. Dies ermöglicht eine einfachere Berechnung und Analyse von elektrischen Schaltungen, insbesondere bei einer großen Anzahl von Widerständen oder komplexen Verbindungen.
Eine Delta-Verbindung ist auch nützlich, wenn eine ausgewogene Last in dreiphasigen Systemen erforderlich ist. Zum Beispiel ermöglicht die Einbeziehung der Last in Form einer Delta-Verbindung von Widerständen in Dreiphasennetzen eine gleichmäßige Verteilung der Last und sorgt für ein Gleichgewicht im System.
Daher ist die Delta-Verbindung von Widerständen ein wichtiges Instrument bei der Analyse und Konstruktion von elektrischen Schaltungen. Es vereinfacht die Berechnungen und sorgt für eine gleichmäßige Lastverteilung in dreiphasigen Systemen.
