Reihen und parallel geschaltete Widerstände berechnen

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unter Mitarbeit von Mantas Silvanavicius

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Musst du wissen, wie man seriellen Widerstand, parallelen Widerstand und eine kombinierte Serie und paralleles Netzwerk berechnet? Wenn du deinen Schaltkreis nicht braten willst, solltest du es wissen. Dieser Artikel zeigt dir in ein paar einfachen Schritten, wie es geht. Bevor du dies liest, solltest du wissen, dass Widerstände nicht wirklich eine Innenseite und eine Außenseite haben. Die Verwendung von innen und außen ist einrein sprachliches Gebilde, das Neulingen hilft, die Schaltkonzepte zu verstehen.

Methode 1
Methode 1 von 3:

In Reihe geschalteter Widerstand

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    In Reihe geschalteter Widerstand bedeutet einfach, die äußere Seite des einen Widerstands mit der inneren Seite eines anderen in einem Schaltkreis zu verbinden. Jeder weitere Widerstand in einem Schaltkreis wird zum Gesamtwiderstand dieses Schaltkreises addiert.
    • Die Formel zum Kalkulieren einer n Anzahl von in Reihe geschalteten Widerständen ist:Req = R1+R2+....Rn Das bedeutet, dass alle in Reihe geschalteten Widerstandwerte einfach addiert werden.
    • Zum Beispiel:In diesen Beispiel sind R1 (100Ω) und R2 (300Ω) in Reihe geschaltet. Req = 100Ω+300Ω = 400Ω
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Methode 2
Methode 2 von 3:

Paralleler Widerstand

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    Paralleler Widerstand bedeutet, dass die innere Seite von zwei oder mehr Widerständen sowie die äußere Seite dieser Widerstände miteinander verbunden ist.
    • Die Gleichung zur Kombination von n Widerständen in paralleler Schaltung ist:
      Req = 1/{(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)..+(1/Rn)}
    • Dies ist ein Beispiel mit R1 = 20Ω, R2 = 30Ω, and R3 = 30Ω.

    • Der gesamte äquivalente Widerstand für alle 3 parallelen Widerstände ist:
      Req = 1{(1/20)+(1/30)+(1/30)}

      Req = 1/{(3/60)+(2/60)+(2/60)}

      Req = 1/(7/60)=60/7 Ω = ungefähr 8.57Ω.
Methode 3
Methode 3 von 3:

Kombinierte Reihen- und Parallelschaltungen

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    Ein kombiniertes Netzwerk ist eine Kombination von Serien und parallelen Stromkreisen zusammen. Versuche den equivalenten Widerstand des unten angegebenen Netzwerks zu finden
    • Wir sehen die Widerstände R 1 und R 2 sind in Serie geschaltet. Also ist der equivalente Widerstand (lasst ihn uns R nennen s ) :

      R s = R 1 + R 2 = 100 Ω + 300 Ω = 400 Ω.

    • Als nächstes sehen wir den Widerstand R 3 und R 4 sind parallel verbunden. Also ist ihr equivalenter Widerstand (als R bezeichnet p1 ) :

      R p1 = 1/{(1/20)+(1/20)} = 1/(2/20)= 20/2 = 10 Ω

    • Dann sehen wir die Widerstände R 5 und R 6 die ebenfalls parallel verbunden sind. Ihr equivalenter Widerstand ist (als R bezeichnet p2 ):

      R p2 = 1/{(1/40)+(1/10)} = 1/(5/40) = 40/5 = 8 Ω

    • Jetzt haben wir den Kreislauf mit den Widerständen R s , R p1 , R p2 und R 7 als Serien verbunden. Diese können nur ganz einfach zusammengestellt werden um den equivalenten Widerstand R 7 unseres originalen Netzwerks zu erhalten.

      R eq = 400 Ω + 20Ω + 8 Ω = 428 Ω.

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Die Fakten

  1. Verstehe Widerstände. Jedes Material, das elektrischen Strom leitet, besitzt eine Resistivität, was den Widerstand eines Material gegenüber elektrischem Strom bedeutet.
  2. Widerstand wird in Ohm gemessen.
  3. Unterschiedliche Materialien haben verschiedene Widerstands-Eigenschaften.
    • Kupfer hat zum Beispiel eine Resistivität von 0.0000017(Ω/cm 3 )
    • Keramik hat eine Resistivität von etwa 10 14 (Ω/cm 3 )
  4. Je höher die Zahl, desto größer ist der Widerstand gegenüber dem elektrischen Strom. Du siehst, dass Kupfer, welches üblicherweise in elektrischen Kabeln verwendet wird, eine sehr niedrige Resistivität besitzt. Keramik ist dagegen so resistiv, dass sie einen ausgezeichneten Isolator ergibt.
  5. Wie man mehrere Widerstände miteinander schaltet, macht einen großen Unterschied in der gesamten Leistung eines Netzwerks an Widerständen.
  6. V=IR. Dies ist das Ohm'sche Gesetz, definiert von Georg Ohm im frühen 19. Jahrhundert. Wenn du eine dieser Variablen kennst, kannst du die dritte einfach berechnen.
    • V=IR: Volt(V) ist das Produkt aus Stromstärke (I) * Widerstand (R).
    • I=V/R: Stromstärke ist der Quotient von Volt (V) ÷ Widerstand (R).
    • R=V/I: Widerstand ist der Quotient von Volt (V) ÷ Stromstärke(I).

Tipps

  • Der äquivalente Widerstand (Req) ist immer kleiner als der kleinste Teil in einem parallelen Schaltkreis. Er ist immer größer als der größte Teil einer Reihenschaltung.
  • Vergiss nicht, wenn Widerstände parallel sind, gibt es viele verschiedene Abschnitte, so dass der Gesamtwiderstand kleiner sein wird als jeder Pfad. Wenn Widerstände in Reihe geschaltet sind, muss der Strom durch jeden Widerstand laufen, so dass die einzelnen Widerstände sich zum Gesamtwiderstand der Reihe addieren.
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