So ermitteln Sie die Stromstärke anhand von Leistung, Widerstand und Spannung

Eines der Hauptmerkmale eines Stromkreises ist seine Stromstärke. Sie wird in Ampere gemessen und bestimmt die Belastung von leitenden Drähten, Bussen oder Platinen. Dieser Wert spiegelt die Strommenge wider, die pro Zeiteinheit durch den Leiter geflossen ist. Abhängig von den Ihnen bekannten Daten gibt es mehrere Möglichkeiten, es zu definieren. Dementsprechend haben Schüler und Elektroanfänger aus diesem Grund oft Probleme bei der Lösung von pädagogischen Aufgaben oder praktischen Situationen. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie die Stromstärke über Leistung und Spannung oder Widerstand ermitteln.

Wenn Leistung und Spannung bekannt sind

Nehmen wir an, Sie müssen den Strom in einem Stromkreis ermitteln, während Sie nur die Spannung und den Stromverbrauch kennen. Um es dann ohne Widerstand zu bestimmen, verwenden Sie die Formel:

P = UI

Nach einigen einfachen erhalten wir die Formel für die Berechnungen

I = P / U

Es ist zu beachten, dass dieser Ausdruck für Gleichstromkreise gültig ist. Bei der Berechnung beispielsweise für einen Elektromotor wird jedoch dessen volle Leistung oder der Kosinus Phi berücksichtigt. Für einen Drehstrommotor kann sie dann wie folgt berechnet werden:

Wir finden P unter Berücksichtigung der Effizienz, normalerweise liegt es im Bereich von 0,75-0,88:

Р1 = Р2 / η

Hier ist P2 die aktive Nettoleistung auf der Welle, η - Effizienz, beide Parameter sind normalerweise auf dem Typenschild angegeben.

Wir ermitteln die Gesamtleistung unter Berücksichtigung von cosF (sie ist auch auf dem Typenschild angegeben):

S = P1 / cosφ

Bestimmen Sie den aufgenommenen Strom nach der Formel:

Inom = S / (1,73 U)

Hier ist 1,73 die Wurzel aus 3 (wird zur Berechnung eines Drehstromkreises verwendet), U ist die Spannung, abhängig von der Einbeziehung des Motors (Dreieck oder Stern) und der Anzahl der Volt im Netz (220, 380, 660, etc.). Obwohl in unserem Land am häufigsten 380 V zu finden sind.

Wenn Spannung oder Leistung und Widerstand bekannt sind

Es gibt jedoch Probleme, wenn Sie die Spannung im Abschnitt des Stromkreises und die Größe der Last kennen, um dann die Stromstärke ohne Strom zu ermitteln, verwenden Sie Ohm'sches Gesetz, mit dessen Hilfe wir die Stromstärke durch Widerstand und Spannung berechnen.

I = U / R

Manchmal kommt es jedoch vor, dass Sie die Stromstärke ohne Spannung bestimmen müssen, dh wenn Sie nur die Leistung der Schaltung und ihren Widerstand kennen. In diesem Fall:

P = UI

Außerdem gilt nach dem gleichen Ohmschen Gesetz:

U = IR

Dass:

 P = I²* R

Die Berechnung erfolgt also nach der Formel:

ich²= P / R

Oder nehmen Sie den Ausdruck auf der rechten Seite des Ausdrucks unter der Wurzel:

Ich = (P / R)^1/2

Wenn EMF bekannt ist, Innenwiderstand und Last

Zu den Trick-Studentenproblemen gehören Fälle, in denen Ihnen der EMF-Wert und der Innenwiderstand der Stromquelle mitgeteilt werden. In diesem Fall können Sie den Strom im Stromkreis nach dem Ohmschen Gesetz für den gesamten Stromkreis bestimmen:

Ich = E / (R + r)

Dabei ist E die EMK, r der Innenwiderstand der Stromquelle, R die Last.

Joule-Lenz-Gesetz

Eine weitere Aufgabe, die selbst einen mehr oder weniger erfahrenen Schüler in Betäubung versetzen kann, besteht darin, die Stromstärke zu bestimmen, wenn Zeit, Widerstand und die vom Leiter erzeugte Wärmemenge bekannt sind. Um dies zu tun, denken Sie daran Joule-Lenz-Gesetz.

Seine Formel sieht so aus:

Q = ich²Rt

Führen Sie dann die Berechnung wie folgt durch:

ich²= QRt

Oder wurzeln Sie die rechte Seite der Gleichung:

Ich = (Q / Rt)^1/2

Ein paar Beispiele

Als Schlussfolgerung schlagen wir vor, die erhaltenen Informationen zu mehreren Beispielen von Aufgaben zu konsolidieren, in denen Sie die aktuelle Stärke finden müssen.

1 Aufgabe: Berechnen Sie I in einer Kette von zwei Widerständen in Reihenschaltung und in Parallelschaltung. R Widerstände 1 und 2 Ohm, 12 Volt Stromversorgung.

Aus der Bedingung geht hervor, dass Sie für jede der Verbindungsoptionen zwei Antwortmöglichkeiten angeben müssen. Um dann den Strom in Reihenschaltung zu ermitteln, addieren Sie zuerst die Widerstände der Schaltung, um die Summe zu erhalten.

R₁+ R₂= 1 + 2 = 3 Ohm

Dann können Sie die Stromstärke nach dem Ohmschen Gesetz berechnen:

I = U / R = 12/3 = 4 Ampere

Bei Parallelschaltung von zwei Elementen kann Rtotal wie folgt berechnet werden:

Rges = (R1 * R2) / (R1 + R2) = 1 * 2/3 = 2/3 = 0,67

Dann können weitere Berechnungen wie folgt durchgeführt werden:

Ich = 12 * 0,67 = 18A

Aufgabe 2: Berechnen Sie den Strom mit einer gemischten Verbindung der Elemente. Am Ausgang des Netzteils liegen 24V und die Widerstände sind: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

Zuerst müssen Sie die R total von R2 und R3 finden, die parallel geschaltet sind, mit der gleichen Formel, die wir oben verwendet haben.

R priv = (R2 * R3) / (R2 + R3) = (3 * 3) | (3 + 3) = 9/6 = 3/2 = 1,5 Ohm

Nun sieht das Diagramm so aus:

Als nächstes finden wir den Strom nach dem gleichen Ohmschen Gesetz:

I = U / (R1 + R priv) = 24 / (1 + 1,5) = 24 / 2,5 = 9,6 Ampere

Jetzt wissen Sie, wie Sie die Stromstärke finden, indem Sie die Wattzahl, den Widerstand und die Spannung kennen. Wir hoffen, dass Ihnen die bereitgestellten Formeln und Berechnungsbeispiele geholfen haben, das Material zu beherrschen!

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