So ermitteln Sie die Stromstärke in einem Stromkreis

Eine der Hauptmerkmale eines Stromkreises ist der Strom. Sie wird in Ampere gemessen und bestimmt die Belastung der leitenden Drähte, Reifen oder Leiterplatten. Dieser Wert gibt die Strommenge an, die pro Zeiteinheit im Leiter geflossen ist. Abhängig von den Ihnen bekannten Daten gibt es verschiedene Möglichkeiten, dies zu bestimmen. Dementsprechend stoßen Studenten und Elektrikeranfänger aus diesem Grund häufig auf Probleme bei der Lösung von Bildungsaufgaben oder praktischen Situationen. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie die Stärke des Stroms durch Leistung, Spannung oder Widerstand ermitteln.

Inhalt:

Wenn Leistung und Spannung bekannt sind
Wenn Spannung oder Leistung und Widerstand bekannt sind
Wenn EMF, Innenwiderstand und Last bekannt sind
Joule-Lenz-Gesetz
Einige Beispiele

Wenn Leistung und Spannung bekannt sind

Angenommen, Sie müssen die Stromstärke in einem Stromkreis ermitteln, während Sie nur die Spannung und den Stromverbrauch kennen. Verwenden Sie dann die Formel, um es ohne Widerstand zu bestimmen:

P = UI

Nach einfach erhalten wir eine Formel für Berechnungen

I = P / U.

Es ist zu beachten, dass dieser Ausdruck für Gleichstromkreise gilt. Bei Berechnungen zum Beispiel für einen Elektromotor wird jedoch dessen volle Leistung oder Kosinus-Phi berücksichtigt. Dann kann für einen Drehstrommotor wie folgt berechnet werden:

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

P1 = P2 / η

Hier ist P2 die aktive Nettoleistung auf der Welle, η - Wirkungsgrad,Beide Parameter geben normalerweise das Typenschild an.

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

S = P1 / cosφ

Wir bestimmen den Stromverbrauch nach folgender Formel:

Inom = S / (1,73 · U)

Hier ist 1,73 die Wurzel von 3 (wird zur Berechnung der Dreiphasenschaltung verwendet), U ist die Spannung, hängt vom Einschalten des Motors (einem Dreieck oder einem Stern) und der Anzahl der Volt im Netzwerk (220, 380, 660 usw.) ab. Obwohl in unserem Land 380V am häufigsten gefunden werden.

Wenn Spannung oder Leistung und Widerstand bekannt sind

Es gibt jedoch Probleme, wenn Sie die Spannung an der Schaltung und die Größe der Last kennen und dann den Strom ohne Stromverbrauch ermitteln Ohmsches GesetzMit seiner Hilfe berechnen wir die Stromstärke durch Widerstand und Spannung.

I = U / R.

Aber manchmal kommt es 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

Nach dem gleichen Gesetz von Ohm:

U = IR

Das:

P = i²* R.

Also führen wir die Berechnung nach folgender Formel durch:

Ich²= P / R.

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

I = (P / R)^1/2

Wenn EMF, Innenwiderstand und Last bekannt sind

Bei Schülerproblemen mit einem Fang gibt es Fälle, in denen Sie die Größe der EMF und den Innenwiderstand der Stromquelle erhalten. In diesem Fall können Sie die Stromstärke im Stromkreis nach dem Ohmschen Gesetz für einen vollständigen Stromkreis bestimmen:

I = E / (R + r)

Hier ist E die EMF, r ist der Innenwiderstand der Stromquelle und R ist die Last.

Joule-Lenz-Gesetz

Eine weitere Aufgabe, die selbst ein mehr oder weniger erfahrener Schüler ausführen kann, besteht darin, die Stärke des Stroms zu bestimmen, wenn die Zeit, der Widerstand und die vom Leiter abgegebene Wärmemenge bekannt sind.Dafür erinnern wir uns Joule-Lenz-Gesetz.

Seine Formel sieht so aus:

Q = I.²Rt

Führen Sie dann die Berechnung wie folgt durch:

Ich²= QRt

Oder fügen Sie die rechte Seite der Gleichung unter der Wurzel hinzu:

I = (Q / Rt)^1/2

Einige Beispiele

Abschließend schlagen wir vor, die Informationen zu einigen Beispielen von Aufgaben zu korrigieren, bei denen Sie die aktuelle Stärke ermitteln müssen.

1 Aufgabe: Berechnen Sie I in einer Schaltung mit zwei Widerständen für serielle und parallele Verbindung. R Widerstände 1 und 2 Ohm, 12 Volt Stromversorgung.

Aus der Bedingung geht hervor, dass Sie für jede der Varianten der Verbindungen zwei Antworten geben müssen. Um dann den Strom in Reihe zu schalten, addieren Sie zuerst den Widerstand der Schaltung, um die Summe zu erhalten.

R.₁+ R.₂= 1 + 2 = 3 Ohm

Dann können Sie die Stromstärke nach dem Ohmschen Gesetz berechnen:

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

Bei einer Parallelschaltung zweier Elemente kann Rtotal wie folgt berechnet werden:

Rtotal = (R1 · R2) / (R1 + R2) = 1 · 2/3 = 2/3 = 0,67

Dann können weitere Berechnungen wie folgt durchgeführt werden:

I = 12 · 0,67 = 18A

2 Aufgabe: Berechnen Sie den Strom für eine gemischte Verbindung von Elementen. Der Ausgang der Stromversorgung beträgt 24 V und die Widerstände sind: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

Zunächst müssen Sie R gemeinsam in parallel geschalteten R2 und R3 finden, gemäß der gleichen Formel, die wir oben verwendet haben.

Rpriv = (R2 · R3) / (R2 + R3) = (3 · 3) | (3 + 3) = 9/6 = 3/2 = 1,5 Ohm

Jetzt hat die Schaltung die Form:

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

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

Jetzt wissen Sie, wie Sie die Stromstärke ermitteln und die Leistung, den Widerstand und die Spannung kennen. Wir hoffen, dass Ihnen die bereitgestellten Formeln und Berechnungsbeispiele beim Erlernen des Materials geholfen haben!

Sicher wissen Sie nicht: