Die Beziehung ist das Herzstück jeder Rennstrecke
Georg Ohm veröffentlichte diese Beziehung im Jahr 1827 und es ist immer noch die erste Gleichung, die jemand in der Elektronik lernt: Der Strom durch einen Leiter ist direkt proportional zur Spannung an ihm und umgekehrt proportional zu seinem Widerstand. Als Formel geschrieben ist das V = I × R.
V = I × R
I = V ÷ R
R = V ÷ I
Da es sich lediglich um eine Gleichung handelt, die auf drei verschiedene Arten umgestellt wurde, ist die dritte immer bestimmt, wenn man zwei der drei Größen kennt. Eine 12-Volt-Batterie, die Strom durch einen 6-Ohm-Widerstand schickt, verbraucht 12 ÷ 6 = 2 Ampere – das ist die gesamte Berechnung, und dieses Tool automatisiert den Wert, der Ihnen fehlt.
Kraft ins Bild bringen
Leistung – wie schnell Energie in Wärme oder Arbeit umgewandelt wird, gemessen in Watt – steht direkt neben dem Ohmschen Gesetz als P = V × I. Wenn Sie V = I × R oder I = V / R einsetzen, erhalten Sie zwei weitere nützliche Formen. Aus diesem Grund bietet dieser Rechner drei Möglichkeiten zur Berechnung der Leistung, je nachdem, welche zwei Werte Sie tatsächlich zur Hand haben.
P = V × I
P = I² × R
P = V² ÷ R
Das gleiche Beispiel mit 12 V und 2 A verbraucht P = 12 × 2 = 24 Watt. Es lohnt sich, die Nennleistung einer Komponente anhand dieser Zahl zu prüfen, bevor Sie sie verkabeln – ein Widerstand, der für weniger Leistung ausgelegt ist, als er tatsächlich ableiten kann, neigt dazu, zu überhitzen und auszufallen.
Ein Beispiel für eine funktionierende Fehlerbehebung
Angenommen, ein Multimeter misst 9 V an einem unbekannten Widerstand und ein separater Stromwert zeigt an, dass 30 mA durch ihn fließen. Umrechnung von 30 mA in Ampere (0,03 A) und Auflösen nach Widerstand:
R = V ÷ I = 9 ÷ 0.03 = 300 Ω
Das ist die gleiche Logik, die auch zur Plausibilitätsprüfung einer verdächtigen Komponente verwendet wird: Messen Sie zwei Werte, berechnen Sie den dritten und vergleichen Sie ihn mit dem, was die Bewertung oder der Farbcode des Teils vorgibt. Ein Messwert, der weit außerhalb des erwarteten Werts liegt, weist normalerweise auf eine schlechte Verbindung, eine fehlerhafte Komponente oder den falschen Teil im Stromkreis hin.
Wo die einfache Version nicht mehr gilt
Das Ohmsche Gesetz geht davon aus, dass der Widerstand konstant bleibt, was für einen einfachen Widerstand über einen normalen Betriebsbereich gilt, aber nicht für alles. Dioden, LEDs und Transistoren haben einen Widerstand, der sich mit der Spannung an ihnen ändert, sodass V = I × R ihr Verhalten nicht direkt beschreibt. Auch die Wärme spielt eine Rolle – der Widerstand eines Drahtes steigt mit zunehmender Erwärmung, weshalb derselbe Festwiderstand im kalten Zustand einen etwas anderen Strom ziehen kann als nach längerem Betrieb. Und bei Wechselstromkreisen reicht der Widerstand allein nicht aus – Induktivitäten und Kondensatoren erhöhen die Reaktanz und erfordern Impedanzberechnungen, die über diese grundlegende Gleichstrombeziehung hinausgehen.
Verwandte elektrische Berechnungen
Für Gerätebetriebskosten und Stromstärke aus Wattzahl und Spannung gilt:Stromrechnerdeckt das gesamte Leistungsspektrum der Formeln ab. Wenn Sie einen bestimmten Widerstandswert anhand seiner Farbbänder und nicht anhand eines gemessenen Messwerts identifizieren, ist derFarbcode-Rechner für Widerständedekodiert das direkt und bei längeren Kabelstrecken dasSpannungsabfallrechnererklärt den Widerstand des Kabels selbst.