Widerstände sind Geräte, die einen Widerstand für elektrischen Strom haben. Sie werden häufig in einer Vielzahl von elektronischen Geräten verwendet, um Strom, Spannung und Leistung einzustellen. Wenn elektrischer Strom durch den Widerstand geleitet wird, wird er in Wärme umgewandelt, was dazu führen kann, dass der Widerstand selbst erhitzt wird.
Der Wert der freigesetzten Wärme am Widerstand hängt von seinem aktiven Widerstand ab. Der aktive Widerstand des Widerstands wird durch das Symbol R gekennzeichnet und in Ohm (Ω) gemessen. Je höher der aktive Widerstand des Widerstands ist, desto mehr Wärme erzeugt er beim Passieren eines elektrischen Stroms.
Um die freigesetzte Wärme an einem 10-Ohm-Widerstand zu berechnen, muss die Formel verwendet werden: Q = I ^ 2 * R, wobei Q die Heizleistung ist, I die Stromstärke in Ampere (A) und R der aktive Widerstand des Widerstands in Ohm (Ω) ist. Mit dieser Formel können wir bestimmen, wie viel Wärme an einem Widerstand mit einem aktiven Widerstand von 10 Ohm bei einer gegebenen Stromstärke freigesetzt wird.
Wenn beispielsweise die Stromstärke 5 Ampere beträgt, beträgt die erzeugte Wärme an einem Widerstand mit einem aktiven Widerstand von 10 Ohm 250 Watt.
Die Berechnung der freigesetzten Wärme an einem Widerstand mit einem aktiven Widerstand von 10 Ohm hilft somit, die Energie zu bestimmen, die beim Passieren eines elektrischen Stroms in Wärme umgewandelt wird. Dies ist wichtig, um die Erwärmung des Widerstands zu überwachen und sicherzustellen, dass er in elektronischen Geräten sicher funktioniert.
Berechnung der freigesetzten Wärme
Die erzeugte Wärme am Widerstand kann mit einer Formel berechnet werden:
wobei Q die freigesetzte Wärme ist (in Watt),
I - Strom durch den Widerstand (in Ampere),
R ist der aktive Widerstand des Widerstands (in Ohm).
Um die freigesetzte Wärme zu berechnen, müssen Sie die Werte für die Stromstärke und den aktiven Widerstand des Widerstands kennen. Wenn diese Werte bekannt sind, können Sie sie in eine Formel einfügen und die freigesetzte Wärme berechnen.
| Stromstärke (I), A | Aktiver Widerstand (R), Ohm | Erzeugte Wärme (Q), W |
|---|---|---|
| 1 | 10 | 10 |
| 2 | 10 | 40 |
| 3 | 10 | 90 |
Zum Beispiel werden bei einer Stromstärke von 1 A und einem aktiven Widerstand von 10 Ohm 10 Watt Wärme erzeugt. Wenn die Stromstärke auf 2 A erhöht wird, erhöht sich die freigesetzte Wärme auf 40 Watt und so weiter.
Die Berechnung der erzeugten Wärme am Widerstand ist wichtig für die Bestimmung der Systemeffizienz und kann bei der Konstruktion, Prüfung und Auswahl von Komponenten elektronischer Geräte verwendet werden.
Am Widerstand
Um die erzeugte Wärme an einem Widerstand mit einem aktiven Widerstand von 10 zu berechnen, müssen Sie den Wert des durch den Widerstand fließenden Stroms sowie seinen Widerstand kennen.
Die Formel berechnet die am Widerstand freigesetzte Leistung:
wobei P die Leistung ist, I der Strom ist, R der Widerstand ist.
Es ist dann möglich, die Menge der freigesetzten Wärme unter Verwendung des Energieerhaltungs-Gesetzes zu berechnen:
wobei Q die Wärmemenge ist, P die Leistung ist, t die Zeit ist.
Die Ergebnisse der Berechnungen können als Tabelle dargestellt werden:
| Stromwert (A) | Widerstandswert (Ohm) | Leistung (W) | Wärmemenge (J) |
|---|---|---|---|
| 10 | 10 | 100 | 1000 |
Mit einem aktiven Widerstand von 10
Nachdem ein Widerstand mit einem aktiven Widerstand 10 an einen elektrischen Stromkreis angeschlossen ist, wird elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt und der freigesetzte Wärmefluss hängt von der an den Widerstand zugeführten elektrischen Leistung ab.
Der aktive Widerstand, der in Ohm gemessen wird, ist die Summe der aktiven und reaktiven Widerstände, die in einem elektrischen Stromkreis auftreten können. In diesem Fall beträgt der aktive Widerstand 10 Ohm.
Wenn Strom durch einen Widerstand mit einem aktiven Widerstand von 10 geleitet wird, entsteht eine Potentialdifferenz darauf, was zur Entstehung von Verlustenergie führt. Diese Verlustenergie wird als Wärme freigesetzt.
Der freigesetzte Wärmefluss an einem Widerstand mit einem aktiven Widerstand 10 kann durch die Formel berechnet werden:
- Berechnen Sie die vom Widerstand verbrauchte Leistung: leistung = spannung * strom;
- Erfahren Sie den Widerstand des Widerstands: widerstand = spannung / strom;
- Berechnen Sie den freigesetzten Wärmefluss: wärmefluss = Leistung - Widerstand;
Somit wird mit einem aktiven Widerstand von 10 Wärmeenergie am Widerstand freigesetzt, die mit den angegebenen Formeln berechnet werden kann.
