Elektrische Spannung über Widerstand berechnen

Um die elektrische Spannung über einem Widerstand zu berechnen, wenn die Spannung und die Strombegrenzung gegeben sind, kann das Ohm‘sche Gesetz genutzt werden. Die gegebene Spannung beträgt 50 V und die Strombegrenzung liegt bei 1 mA. Der elektrische Widerstand des ohm'schen Last beträgt 40 Ω.

Zuerst kann die Formel U = I * R des Ohm‘schen Gesetzes verwendet werden obwohl dabei U die Spannung I der Strom und R der Widerstand ist. Da in diesem Fall die Strombegrenzung von 1 mA gegeben ist und der Widerstand 40 Ω beträgt, kann die Spannung über dem Widerstand wie folgt berechnet werden:
U = I * R
U = 40Ω * 1mA
U = 40mV

Daraus ergibt sich dass die elektrische Spannung über dem Widerstand 40mV beträgt.

Zusätzlich kann eine Überlegung angestellt werden die nicht zur eigentlichen Aufgabe gehört. Wenn das Labornetzteil ohne den 40 Ω Widerstand 50 V liefert die Spannung jedoch auf 40mV abfällt bedeutet dies: Dass der innere Widerstand des Labornetzteils berechnet werden kann. Der innere Widerstand kann als R1 betrachtet werden, während der Widerstand des ohm'schen Last R2 ist und die Spannung U2 beträgt. Durch das Ersetzen in die Formel U = I * R kann der innere Widerstand berechnet werden.

Die Umstellung von Formeln wie dem Ohm‘schen Gesetz kann mithilfe des URI-Dreiecks durchgeführt werden. Dieses Dreieck ermöglicht das Umstellen der Formel nach Spannung, Widerstand oder Strom. Somit kann die gesuchte Größe einfach berechnet werden.

Eine weitere Überlegung ist, den Strom zu überschlagen der durch den Widerstand fließen würde, wenn es keine Strombegrenzung gäbe. Ist der Strom größer als 1mA, greift die Strombegrenzung und der Strom durch den Widerstand beträgt 1mA. Ist er kleiner als 1mA ist die Begrenzung wirkungslos und der tatsächliche Strom muss verwendet werden um die Spannung über dem Widerstand zu berechnen.

Insgesamt kann die elektrische Spannung über einem Widerstand berechnet werden, indem das Ohm‘sche Gesetz angewendet und gegebenenfalls Überlegungen zur Strombegrenzung und dem internen Widerstand des Labornetzteils angestellt werden.