In elektrischen Schaltungen beeinflusst der Widerstand den Strom und die Spannung, die durch den Stromkreis fließen. Um diese Parameter zu berechnen, müssen Sie den Gesamtwiderstand der Schaltung kennen. Wenn mehrere Widerstände in einer Schaltung vorhanden sind, kann der Gesamtwiderstand gefunden werden, indem eine Formel für die serielle oder parallele Verbindung von Widerständen verwendet wird.
Betrachten Sie in diesem Artikel, wie Sie den Gesamtwiderstand einer Schaltung finden, wenn jeder Widerstand den gleichen Widerstand von 3 Ohm aufweist. In diesem Fall können alle Widerstände als identische Elemente betrachtet werden und die entsprechende Formel anwenden.
Um den Fall einer parallelen Verbindung von Widerständen zu berücksichtigen, muss eine Formel verwendet werden, die den Gesamtwiderstand der Schaltung an jeden der einzelnen Widerstände bindet. Das Ergebnis ist, dass der Gesamtwiderstand der Parallelschaltung der Widerstände gleich dem umgekehrten Wert der Summe der Rückwiderstände jedes Widerstands ist. Dadurch können Widerstände effektiv kombiniert und die Berechnungen in elektrischen Schaltungen vereinfacht werden.
Wie berechnet man den Gesamtwiderstand einer Schaltung basierend auf dem Widerstand der Widerstände
Um den Gesamtwiderstand einer Schaltung zu berechnen, die aus mehreren Widerständen besteht, müssen das ohmsche Gesetz und die Formel für die serielle oder parallele Verbindung von Widerständen angewendet werden.
Wenn die Widerstände in Reihe geschaltet sind, kann der Gesamtwiderstand der Schaltung anhand der Formel berechnet werden:
R Allgemein = R1 + R2 + R3 + . + Rn,
wobei R1, R2, R3, . Die Rn - Widerstände jedes Widerstands im Stromkreis.
Wenn die Widerstände parallel geschaltet sind, kann der Gesamtwiderstand der Schaltung anhand der Formel berechnet werden:
1 / R Allgemein = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + . + 1 / Rn.
Indem Sie die Widerstandswerte der Widerstände in die entsprechenden Formeln einfügen, können Sie den Gesamtwiderstand der Schaltung berechnen.
Das Konzept des allgemeinen Widerstands und seine Bedeutung
Die Kenntnis des Gesamtwiderstands der Schaltung ist für verschiedene Berechnungen und Analysen von elektrischen Schaltungen wichtig. Wenn Sie beispielsweise den Gesamtwiderstand kennen, können Sie die Stromstärke, den Spannungsabfall an jedem Widerstand und die von der Schaltung verbrauchte Leistung berechnen.
Außerdem kann der Gesamtwiderstand verwendet werden, um die Effizienz der Schaltung zu bestimmen oder je nach den erforderlichen Parametern einen optimalen Widerstand auszuwählen. Zum Beispiel können in einigen Fällen, wenn der Gesamtwiderstand zu groß ist, Probleme mit Spannungsabfall oder unzureichender Leistung im Stromkreis auftreten.
Wie der Widerstand der Widerstände in einen Stromkreis angeschlossen wird
Der Widerstand der Widerstände wird in Übereinstimmung mit den Prinzipien der elektrischen Schaltungen an einen Stromkreis angeschlossen. Wenn jeder Widerstand den gleichen Widerstand hat, kann der Gesamtwiderstand der Schaltung auf einfache Weise gefunden werden.
Wenn die Widerstände in Reihe geschaltet werden, werden ihre Widerstände summiert, dh der Gesamtwiderstand der Schaltung entspricht der Summe der Widerstände jedes Widerstands. Wenn zum Beispiel drei Widerstände in der Schaltung mit einem Widerstand von 3 Ohm vorhanden sind, ist der Gesamtwiderstand gleich 3 + 3 + 3 = 9 Ohm.
Wenn die Widerstände parallel miteinander verbunden sind, sollte der Gesamtwiderstand der Schaltung anhand der Formel für parallele Widerstandsverbindungen ermittelt werden. Wenn jeder Widerstand den gleichen Widerstand hat, kann der Gesamtwiderstand der Schaltung anhand der Formel gefunden werden: 1/Gesamtwiderstand = 1/Widerstandswiderstand + 1/Widerstandswiderstand + . Wenn zum Beispiel drei Widerstände in der Schaltung mit einem Widerstand von 3 Ohm vorhanden sind, ist der Gesamtwiderstand gleich 1 / (1/3 + 1/3 + 1/3) = 1 / (1/3 + 1/3 + 1/3) = 1/ (1/9) = 9 Om.
Methoden zur Berechnung des Gesamtwiderstands
Der Gesamtwiderstand in einer Schaltung, die aus mehreren Widerständen besteht, kann mit verschiedenen Methoden berechnet werden. Im Folgenden sind zwei grundlegende Berechnungsmethoden aufgeführt:
1. Verbindung von Widerständen in Reihe
Wenn die Widerstände in der Schaltung in Reihe geschaltet sind, entspricht der Gesamtwiderstand der Summe der Widerstände jedes Widerstands. Für einen Stromkreis, in dem jeder Widerstand einen Widerstand von 3 ohm aufweist, kann der Gesamtwiderstand anhand der folgenden Formel berechnet werden:
wobei R1, R2, R3, . - die Widerstände jedes Widerstands in der Schaltung. In diesem Fall ist der Gesamtwiderstand gleich 3 + 3 + 3 + . was auf 3N vereinfacht werden kann, wobei N die Anzahl der Widerstände in der Schaltung ist.
2. Parallelschaltung der Widerstände
Wenn die Widerstände in einem Stromkreis parallel geschaltet sind, kann der Gesamtwiderstand mit einer Formel berechnet werden:
wobei R1, R2, R3, . - die Widerstände jedes Widerstands in der Schaltung. Für einen Stromkreis, in dem jeder Widerstand einen Widerstand von 3 Ohm hat, ist der Gesamtwiderstand gleich:
1/Rallgemein = N/3, wobei N die Anzahl der Widerstände in der Schaltung ist.
Daraus folgt, dass der Gesamtwiderstand 3/ N Ohm beträgt.
Für einen Stromkreis, der aus mehreren Widerständen mit jeweils 3 ohm Widerstand besteht, kann der Gesamtwiderstand als 3N Ohm berechnet werden, wenn die Widerstände in Reihe geschaltet sind, oder als 3/N Ohm, wenn die Widerstände parallel geschaltet sind.
Parallelschaltung von Widerständen
In einer parallelen Verbindung von Widerständen sind alle Widerstände parallel verbunden, dh jeder hat gemeinsame Enden mit anderen Widerständen. Als Ergebnis einer parallelen Verbindung wird eine Schaltung gebildet, in der die Spannung an allen Widerständen gleich ist und die Stromstärke zwischen den Widerständen geteilt wird.
Der Widerstand einer parallelen Verbindung von Widerständen kann anhand der Formel berechnet werden:
- Rallgemein - allgemeiner Parallelverbindungswiderstand;
- R1, Röntgen2, . Rn - die Widerstände jedes Widerstands.
Für unseren Fall, dass jeder Widerstand einen Widerstand von 3 Ohm hat, ersetzen wir die Werte in die Formel:
1/Rallgemein = 1/3 + 1/3 + 1/3
1/Rallgemein = 1
Der Gesamtwiderstand der Parallelschaltung der Widerstände beträgt also 1 Ohm.
Die parallele Verbindung von Widerständen ist eine der Hauptkonfigurationen in elektrischen Schaltungen. Es ermöglicht Ihnen, den Widerstand zu steuern und die Stromstärke zu verteilen. Wenn Sie die Formel zur Berechnung des Gesamtwiderstands kennen, können Sie elektrische Schaltungen genauer entwerfen und analysieren.
Serielle Verbindung von Widerständen
In einem elektrischen Stromkreis können Widerstände in verschiedenen Konfigurationen wie einer seriellen und einer parallelen Verbindung miteinander verbunden werden. In diesem Abschnitt betrachten wir die serielle Verbindung von Widerständen.
Bei einer seriellen Verbindung werden die Widerstände nacheinander miteinander verbunden, so dass ein elektrischer Strom durch jeden von ihnen in Reihe fließt. In einer solchen Schaltung wird der Gesamtwiderstand der Schaltung durch die Summe der Widerstände jedes Widerstands bestimmt.
Wenn jeder Widerstand einen Widerstand von 3 Ohm aufweist, kann der Gesamtwiderstand der Schaltung gefunden werden, indem die Widerstände jedes Widerstands addiert werden. Wenn in diesem Fall N Widerstände mit den gleichen Widerständen vorhanden sind, wird der Gesamtwiderstand mit dem Widerstandswert eines einzelnen Widerstands multipliziert.
Wenn also in unserem Fall 4 Widerstände mit jeweils 3 ohm Widerstand vorhanden sind, wird der Gesamtwiderstand der Schaltung 4 mit 3 Ohm multipliziert, dh 12 Ohm.
Beispiele für die Berechnung des Gesamtwiderstands einer Schaltung mit Widerständen von 3 Ohm
Sie können zwei grundlegende Formeln verwenden, um den Gesamtwiderstand einer Schaltung zu berechnen, die aus mehreren Widerständen besteht: Summierung und Parallelverbindung.
1. Summieren von Widerständen:
Wenn die Widerstände in Reihe geschaltet sind, kann der Gesamtwiderstand der Schaltung durch Addition der Widerstände jedes Widerstands erreicht werden:
Wenn wir in unserem Beispiel drei Widerstände mit jeweils 3 Ohm haben, dann:
Rgesamtes = 3 Ohm + 3 Ohm + 3 Ohm = 9 Ohm
Somit beträgt der Gesamtwiderstand der Schaltung 9 Ohm.
2. Parallelschaltung:
Wenn die Widerstände parallel geschaltet sind, kann der Gesamtwiderstand der Schaltung durch die Formel erhalten werden:
In unserem Beispiel, wo wir drei Widerstände mit jeweils 3 Ohm haben, kann die folgende Formel verwendet werden:
1/Rgesamtes = 1/3 Ohm + 1/3 Ohm + 1/3 Ohm = 1 Ohm
Um nun den Gesamtwiderstand zu erhalten, müssen Sie den Wert invertieren:
Rgesamtes = 1/1 Ohm = 1 Ohm
Somit beträgt der Gesamtwiderstand der Schaltung 1 Ohm.
Aus den betrachteten Beispielen ist ersichtlich, dass der Gesamtwiderstand der Schaltung von der Verbindungsart der Widerstände und ihren Widerständen abhängen kann. Daher ist es wichtig, vor der Berechnung des Gesamtwiderstands den Verbindungstyp zu identifizieren und die Widerstandswerte jedes Widerstands zu kennen.
