Den Rechner für Ohmsches Gesetz und Gleichstromleistung verwenden
Wähle zwei bekannte Werte, um Spannung, Strom, Widerstand und Leistung eines ohmschen Gleichstromkreises zu berechnen. Diese Anleitung erklärt Eingabepaare, Einheiten, laufend aktualisierte Ergebnisse und Kontrollen am Beispiel eines einzelnen Widerstands.
Mit einem Widerstand beginnen
Stell dir einen idealen Widerstand von 470 Ω vor, an dem 12 V anliegen. Der Rechner bestimmt den Strom durch den Widerstand und die Leistung, die er als Wärme abgibt. Gib die Werte direkt im Rechner ein; eine Beispieldatei ist nicht nötig.
Schritt für Schritt
Öffne Ohmsches Gesetz und Gleichstromleistung berechnen. Wähle unter Bekannte Werte V + R: Spannung und Widerstand.
Gib bei Spannung 12 ein und wähle V. Gib bei Widerstand 470 ein und wähle Ω. Im Schaltbild sind V und R bekannt; I und P werden berechnet.
Bekannt: 12 V und 470 Ω
Die Quelle legt 12 V an den Widerstand von 470 Ω an. Der Pfeil zeigt die technische Stromrichtung; Stromstärke und Widerstandsleistung müssen noch berechnet werden. Lies die Deine Ergebnisse; sie aktualisieren sich bei der Eingabe ohne Berechnungsschaltfläche. Strom sollte 25,5319 mA und Leistung 306,383 mW anzeigen. Der Abschnitt Formel zeigt V = I × R und P = V × I mit den berechneten Werten.
12 V · 470 Ω
Für diesen idealen Widerstand gilt I = 12 / 470 A und P = 12 × I W. Die Beschriftungen verwenden die angezeigten Rechnerwerte; 306,383 mW entsprechen ungefähr 0,306383 W. Ändere den Widerstandswert auf 0,47 und die Einheit auf kΩ. Beide Änderungen sind nötig: 0,47 kΩ entsprechen 470 Ω. Strom und Leistung sollten gleich bleiben.
12 V · 470 Ω
12 V · 0,47 kΩ
Beide Widerstandsangaben beschreiben denselben Widerstand, daher sind berechneter Strom und berechnete Leistung identisch. Wähle unter Bekannte Werte V + I. Das Werkzeug füllt die neuen Felder aus der letzten gültigen Berechnung, mit einem genaueren Stromwert als in der Ergebnisanzeige. Lies den berechneten Widerstand: Er sollte etwa 470 Ω betragen. Die Tabelle unten erklärt alle sechs Eingabepaare.
Kehre zu V + R zurück, belasse den Widerstand bei 470 Ω und ändere die Spannung auf 24 V. Vergleiche Strom und Leistung mit dem 12-V-Fall unten. Der Strom verdoppelt sich und die Leistung vervierfacht sich, weil der Widerstand konstant bleibt. Verwende Ergebnisse drucken, um das Ergebnis auszudrucken.
12 V · 470 Ω
24 V · 470 Ω
Bei demselben Widerstand von 470 Ω führt die Erhöhung von 12 V auf 24 V zu 51,0638 mA Strom und 1,22553 W Verlustleistung.
Die beiden bekannten Werte wählen
V ist die Spannung am Widerstand, I der Strom durch ihn, R sein Widerstand und P die Verlustleistung. Jedes Paar berechnet die beiden anderen Größen; alle vier erscheinen in den Ergebnissen.
| Bekannte Werte | Weitere berechnete Werte |
|---|---|
| V + I Spannung + Strom | Widerstand und Leistung |
| V + R Spannung + Widerstand | Strom und Leistung |
| V + P Spannung + Leistung | Strom und Widerstand |
| I + R Strom + Widerstand | Spannung und Leistung |
| I + P Strom + Leistung | Spannung und Widerstand |
| R + P Widerstand + Leistung | Spannung und Strom |
Beim Wechsel des bekannten Paars ändern sich die Eingabefelder. Nach einer gültigen Berechnung werden sie aus dem Ergebnis mit bis zu zehn signifikanten Stellen vorbelegt. War die vorherige Eingabe ungültig, erhalten die neuen Felder ihre Standardwerte. Prüfe Werte und Einheiten, bevor du fortfährst.
Einheiten wählen oder als Suffix eingeben
| Größe | Verfügbare Einheiten |
|---|---|
| Spannung · V | mV, V, kV |
| Strom · I | nA, µA, mA, A, kA |
| Widerstand · R | mΩ, Ω, kΩ, MΩ, GΩ |
| Leistung · P | µW, mW, W, kW, MW |
Zahl und gewählte Einheit gehören zusammen. Wenn du Ω auf kΩ änderst und 470 stehen lässt, bedeutet das 470.000 Ω; die Zahl wird nicht in 0,47 umgerechnet. Um denselben Widerstand beizubehalten, ändere Zahl und Einheit wie in Schritt 4.
Du kannst auch einen Wert mit Einheit eingeben, etwa 250 mA oder 4,7 kΩ. Ein unterstütztes eingegebenes Einheitssuffix hat Vorrang vor der Auswahlliste: 470 Ω wird als 470 Ω gelesen, auch wenn dort kΩ steht. Achte auf passende Zahlen und Einheiten. Die Anleitung verwendet reine Zahlen und die Einheiten aus den Listen.
Die Ergebnisse wählen automatisch ein SI-Präfix und zeigen bis zu sechs signifikante Stellen. Beispielsweise wird 0,3063829787 W als 306,383 mW angezeigt. Das ändert die Darstellung, nicht die berechnete Größe.
Ergebnisse drucken oder zurücksetzen
| Bedienelement | Funktion |
|---|---|
| Ergebnisse drucken | Öffnet den Druckdialog des Browsers für die Rechnerseite. Bei ungültigen Eingaben ist das Drucken deaktiviert. |
| Zurücksetzen | Kehrt zu V + I mit 12 V und 250 mA zurück. Diese Standardwerte ergeben 48 Ω und 3 W; das Zurücksetzen stellt nicht das 470-Ω-Beispiel dieser Anleitung wieder her. |
Die Berechnung prüfen
- Prüfe bei 12 V und 470 Ω die Werte 25,5319 mA und 306,383 mW. Der Wechsel auf 0,47 kΩ sollte beide Ergebnisse unverändert lassen.
- Prüfe die Gleichungen in Grundeinheiten: I = V / R = 12 / 470 A und P = V × I = 144 / 470 W. Verwende Ampere, wenn du Volt mit Strom multiplizierst, um Watt zu erhalten.
- Prüfe bei 24 V und denselben 470 Ω die Werte 51,0638 mA und 1,22553 W. Die höhere Spannung erhöht Strom und Wärmeentwicklung.
- Wechsle für eine Rückrechnung die bekannten Paare mit den vorbelegten Werten. Wenn du ein gerundetes Ergebnis erneut eingibst, kann der zurückgerechnete Wert leicht abweichen. Vergleiche die Eingabeeinheiten ebenso wie die Zahlen.
Fragen und Fehlerbehebung
Warum hat sich mein Ergebnis um den Faktor 1.000 geändert?
Prüfe Eingabeeinheiten und eingegebene Suffixe. Bei 12 V entsprechen 470 kΩ einem Widerstand von 470.000 Ω und ergeben 25,5319 µA statt 25,5319 mA. Ω und kΩ unterscheiden sich um den Faktor 1.000; dasselbe gilt für mA und A. Passe die Zahl beim Einheitenwechsel an, wenn du denselben physikalischen Wert behalten möchtest.
Warum sind Eingaben markiert und Ergebnisse leer?
Prüfe, ob beide Eingaben endliche, gültige Zahlen und unterstützte Einheiten für die gewählten Größen enthalten. Negative Eingaben werden abgewiesen, da das Werkzeug mit Beträgen arbeitet. Korrigiere die markierten Felder; die Ergebnisse aktualisieren sich automatisch.
Kann ich null eingeben?
Der Widerstand muss größer als null sein. Bei bekanntem Widerstand sind null Volt, Strom oder Leistung zulässig. Dann werden Spannung, Strom und Leistung null, während der bekannte Widerstand erhalten bleibt. Paare ohne Widerstand erfordern zwei Eingaben größer als null.
Warum ergibt die Rückrechnung einen leicht anderen Widerstand?
Die Ergebnisanzeigen werden auf bis zu sechs signifikante Stellen gerundet. Die erneute Eingabe von 25,5319 mA und 12 V ergibt einen Widerstand nahe 470 Ω mit einer kleinen Rundungsabweichung. Der Paarwechsel verwendet die vorher berechneten Werte mit bis zu zehn signifikanten Stellen und verringert diese Abweichung.
Sagt mir die berechnete Leistung, welchen Widerstand ich kaufen soll?
Das Leistungsergebnis ist die Wärmeleistung des idealen Widerstands in dieser Berechnung. Es wählt kein Bauteil und prüft keine Datenblattbelastbarkeit. Vergleiche es mit der vom Hersteller erlaubten Verlustleistung bei deiner Betriebstemperatur und deinen Montagebedingungen, einschließlich möglicher Derating-Anforderungen.
Kann ich dieses Beispiel für eine LED oder eine reaktive Wechselstromlast verwenden?
Der Rechner modelliert einen ohmschen Gleichstromkreis mit Beträgen. LED-Durchlassspannung, Wechselstrom-Phasenwinkel, Leistungsfaktor und reaktive Impedanz sind nicht enthalten. Verwende für einen LED-Kreis Einen Vorwiderstand für eine LED-Reihenschaltung wählen und für eine einzelne Reihen- oder Parallelschaltung von Widerständen Widerstände oder Kondensatoren in einer Reihen- oder Parallelgruppe zusammenfassen. Komplexere Schaltungen benötigen ein Modell mit ihren weiteren Bauteilen.