In elektrischen Schaltungen spielt der Widerstand eine wichtige Rolle. Es bestimmt, wie gut ein Material oder Gerät elektrischen Strom leiten kann. In Schaltungen mit mehreren Widerständen können die Widerstände in Reihe oder parallel geschaltet werden. In diesem Artikel betrachten wir einen Fall, in dem drei Widerstände in Reihe geschaltet sind.
Der Widerstand in einem Abschnitt eines Stromkreises mit mehreren in Reihe geschalteten Widerständen kann anhand der Formel berechnet werden: Rt = R1 + R2 + R3. Hier ist Rt der Gesamtabschnittwiderstand, R1, R2 und R3 sind die Widerstände jedes Widerstands.
Wenn die Widerstandswerte aller drei Widerstände bekannt sind, kann der Gesamtwiderstand leicht berechnet werden. Zum Beispiel, wenn R1 = 10 Ohm, R2 = 15 Ohm und R3 = 20 Ohm ist, ist der Gesamtwiderstand des Schaltkreises gleich 10 + 15 + 20 = 45 Ohm. Dies bedeutet, dass, wenn ein solcher Stromkreis mit einer 1-V-Gleichstromquelle verbunden wird, ein Strom von 1 / 45 Ampere durch ihn fließt.
Drei-Widerstandskreiswiderstand
Um den Widerstand eines aus drei verbundenen Widerstandsbereichs bestehenden Stromkreises zu berechnen, müssen die Regeln für die serielle und parallele Verbindung von Widerständen angewendet werden.
Im Falle einer seriellen Verbindung von Widerständen werden ihre Widerstände einfach addiert:
| Widerstände | Widerstand (R) |
|---|---|
| Widerstand 1 | R1 |
| Widerstand 2 | R2 |
| Widerstand 3 | R3 |
Daher ist der Gesamtwiderstand der Schaltung bei einer seriellen Verbindung gleich:
R_letzt = R1 + R2 + R3
Wenn die Widerstände parallel verbunden sind, werden ihre Widerstände wieder gefaltet:
| Widerstände | Widerstand (R) |
|---|---|
| Widerstand 1 | R1 |
| Widerstand 2 | R2 |
| Widerstand 3 | R3 |
Somit ist der Gesamtwiderstand der Schaltung bei einer Parallelverbindung gleich:
R_paral = (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)^-1
In einer realen Situation kann ein Abschnitt eines Stromkreises mit drei verbundenen Widerständen sowohl eine serielle als auch eine parallele Verbindung von Widerständen enthalten. In diesem Fall ist es notwendig, den Stromkreis in Teilstücke von Widerstandsverbindungen zu unterteilen und die entsprechenden Berechnungsregeln anzuwenden.
Bestimmung des Schaltungswiderstands
Um den Widerstand einer Schaltung mit drei verbundenen Widerständen zu bestimmen, können die Gesetze von Kirchhof und die Formel für den Widerstand einer parallelen Verbindung von Widerständen verwendet werden.
Der Widerstand einer parallelen Verbindung von zwei Widerständen kann anhand der Formel berechnet werden:
wobei RDampf - parallelverbindungswiderstand, R1 und R2 - die Widerstände des ersten bzw. zweiten Widerstands.
Um den Widerstand einer Schaltung mit drei Widerständen zu bestimmen, können Sie nacheinander eine Formel zur Berechnung des Widerstands einer seriellen Verbindung und eine Formel zur Berechnung des Widerstands einer parallelen Verbindung verwenden.
Also, wenn die drei Widerstände R sind1, R2 und R3 in Reihe geschaltet ist, kann der Widerstand der gesamten Schaltung durch die Formel gefunden werden:
Wenn die drei Widerstände parallel geschaltet sind, kann der Widerstand der gesamten Schaltung anhand der Formel berechnet werden:
Mit diesen Formeln können Sie den Widerstand einer Schaltung mit drei verbundenen Widerständen bestimmen und die erforderlichen Berechnungen und Messungen durchführen.
Widerstandswert des Widerstands
Der Widerstandswert eines Widerstands hängt von seinem Material, seiner Länge, seiner Querschnittsfläche und seiner Temperatur ab. Normalerweise wird der Widerstand auf dem Widerstandskörper oder in seinen technischen Spezifikationen angegeben.
Der Widerstand des Widerstands kann anhand der Formel berechnet werden:
wobei R der Widerstand des Widerstands ist, ρ der spezifische Widerstand des Widerstandsmaterials ist, L die Länge des Widerstands ist, S die Querschnittsfläche des Widerstands ist.
Der Widerstandswert eines Widerstands bestimmt seine elektrischen Eigenschaften, einschließlich des Stromwiderstands, des Spannungsabfalls und der dabei freigesetzten Leistung. Die richtige Auswahl eines Widerstands mit dem gewünschten Widerstandswert ist wichtig bei der Konstruktion und Montage von elektrischen Schaltungen und Geräten.
Serielle Verbindung von Widerständen
In der seriellen Verbindung der Widerstände fließt der Strom durch jeden Widerstand in der Schaltung in Reihe. Somit hat die gesamte Schaltung den gleichen Strom, der durch eine externe Spannungsquelle bestimmt wird.
Der Widerstand eines Abschnitts eines Stromkreises mit drei verbundenen Widerständen in einer seriellen Verbindung wird als Summe der Widerstände jedes Widerstands berechnet:
Wobei R1, R2 und R3 - widerstände einzelner Widerstände.
Somit wird der Widerstand eines Abschnitts eines Stromkreises mit drei verbundenen Widerständen in einer seriellen Verbindung durch die Summe der Widerstände jedes Widerstands bestimmt.
Parallelschaltung von Widerständen
Eine parallele Verbindung von Widerständen ist eine Schaltung, bei der zwei oder mehr Widerstände an einem Punkt in einer Schaltung verbunden sind. In einer solchen Verbindung werden die Widerstände der Widerstände nach der Formel berechnet:
wobei RDampf - parallelverbindungswiderstand, R1, R2, R3, . , Rn - die Widerstände der verbundenen Widerstände.
In einer parallelen Verbindung nehmen die Widerstände der Widerstände im Vergleich zum größten Widerstand in der Schaltung ab. Wenn alle Widerstände in einer parallelen Verbindung gleich sind, ist der Widerstand der parallelen Verbindung gleich ihrem Widerstand geteilt durch die Anzahl der Widerstände.
Die schematische Darstellung einer parallelen Verbindung von Widerständen ist wie folgt:
| Widerstand 1 | Widerstand 2 | Widerstand 3 |
|---|---|---|
| ------ | ------ | ------ |
| Parallelschaltung | ||
| ---------------- |
Eine parallele Verbindung von Widerständen wird verwendet, um den effektiven Widerstand einer Schaltung zu erhöhen oder um Verzweigungen in einer elektrischen Schaltung zu erzeugen.
Berechnung des Schaltungswiderstands mit drei Widerständen in Serie
Der Widerstand einer Schaltung mit drei in einer Reihe verbundenen Widerständen kann durch eine einfache Formel berechnet werden.
Um zu beginnen, müssen Sie den Widerstandswert jedes der Widerstände bestimmen, aus denen die Schaltung besteht. Dann müssen die resultierenden Widerstandswerte addiert werden, um den Gesamtwiderstand der Schaltung zu finden.
Die Formel zur Berechnung des Widerstands einer Schaltung, die aus drei Widerständen in einer Reihe besteht, lautet wie folgt:
Gesamtwiderstand (R allgemein) = R1 + R2 + R3
Wobei R1, R2 und R3 jeweils die Widerstandswerte jedes Widerstands sind.
Bei Verwendung dieser Formel muss berücksichtigt werden, dass die Widerstände der Widerstände in derselben Maßeinheit ausgedrückt werden müssen. Bei unterschiedlichen Maßeinheiten müssen Sie sie zu derselben Art bringen, z. B. zu Ohm.
Mit dieser Formel ist es möglich, den Widerstand einer Schaltung mit drei in einer Reihe verbundenen Widerständen schnell und genau zu berechnen.
Berechnung des Widerstandes einer Schaltung mit drei Widerständen parallel:
Wenn die Widerstände parallel verbunden sind, werden die Widerstände nach der Formel addiert:
- Bestimmen Sie den Widerstand jedes Widerstands.
- Verwenden Sie die Formel, um den Gesamtwiderstand der Schaltung zu berechnen:
wo ist Pallgemein - gesamtschaltungswiderstand, P1, Röntgen2, Röntgen3 - die Widerstände jedes Widerstands.
Also, um den Widerstand einer Schaltung mit drei Widerständen parallel zu berechnen:
- Bestimmen Sie den Widerstand jedes Widerstands.
- Berechnen Sie die umgekehrten Werte von jedem Widerstand.
- Addieren Sie alle umgekehrten Widerstandswerte.
- Erhalten Sie den umgekehrten Wert des Gesamtwiderstands der Schaltung.
- Finde den Gesamtwiderstand der Schaltung, indem du den umgekehrten Wert des resultierenden nimmst.
Als Ergebnis erhalten Sie einen Wert des Gesamtwiderstands einer Schaltung mit drei parallel geschalteten Widerständen.
Allgemeine Formeln zur Berechnung des Schaltungswiderstands
Sie können mehrere allgemeine Formeln verwenden, um den Widerstand eines Abschnitts einer Schaltung mit drei verbundenen Widerständen zu berechnen.
Wenn die Widerstände parallel geschaltet sind, kann der Gesamtwiderstand anhand der Formel berechnet werden:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
wobei R1, R2, R3 die Widerstände jedes Widerstands sind.
Wenn die Widerstände in Reihe geschaltet sind, kann der Gesamtwiderstand anhand der Formel berechnet werden:
R = R1 + R2 + R3
wobei R1, R2, R3 die Widerstände jedes Widerstands sind.
Wenn ein Stromkreis aus Verbindungen parallel geschalteter und in Reihe geschalteter Widerstände besteht, kann der Gesamtwiderstand berechnet werden, indem der Stromkreis in Abschnitte unterteilt und die Formeln für jeden Stromkreis nacheinander angewendet werden. In diesem Fall müssen Sie zuerst eine parallele Verbindung und dann eine serielle Verbindung lösen.
Wenn Sie den Gesamtwiderstand einer Schaltung kennen, können Sie den durch sie fließenden Strom anhand der Formel berechnen:
wobei I der Strom ist, V die Spannung ist, R der Widerstand.
Wenn Sie also die Widerstandswerte der Widerstände und die Spannung in der Schaltung kennen, können Sie den Widerstand eines Stromkreises und den durch ihn fließenden Strom berechnen.
