Elektrische Spannung über Widerstand berechnen

In der Welt der Elektrotechnik ist es unerlässlich zu wissen ebenso wie man den Zusammenhang zwischen Spannung Strom und Widerstand versteht. Das gilt insbesondere – wenn man elektrische Spannung über einem Widerstand berechnen möchte. Wenn man also die Spannung und die Strombegrenzung kennt, stellt sich die Frage—wie geht man dabei vor?

Das Ohm'sche Gesetz kommt hier ins Spiel. Gebühren wir dem Gesetz Aufmerksamkeit: Die Formel U = I * R beschreibt eindeutig—U steht dabei für die Spannung, I für den Strom und R für den Widerstand. In unserem Fall wären die gegebenen Werte wie folgt: eine Spannung von 50 V und eine Strombegrenzung von 1 mA und ebenfalls ein Widerstand von 40 Ω. Die Berechnung lässt sich daraufhin einfach durchführen.

Die Umwandlung bekannter Werte in die Formel ist der nächste Schritt. Bei einer Strombegrenzung von 1 mA und einem Widerstand von 40 Ω ergibt sich die folgende Rechnung: U = I R. Exemplarisch zeigt sich das so: U = 40Ω 1mA was die Spannung von 40mV liefert. Dies ist die Spannung – die betreffend dem Widerstand abfällt.

Aber lassen Sie uns auch eine interessante Überlegung anstellen. Das Labornetzteil, das ohne den Widerstand 50 V abgibt—was passiert, wenn die Spannung auf 40 mV sinkt? Das bedeutet zugleich – dass wir uns mit dem inneren Widerstand des Netzteils beschäftigen müssen. Man könnte R1 als den inneren Widerstand und R2 als den Widerstand der last betrachten. Hier wiederum muss man um R zu berechnen die Formel U = I * R verwenden. Diese Betrachtung eröffnet eine tiefere Einsicht in die inneren Abläufe der Stromversorgung.

Bleiben wir beim Thema der Formelumstellung. Das so genannte URI-Dreieck erfüllt hier eine wichtige Rolle. Wenn man U ´ I oder R umstellen möchte ` bietet es eine visuelle Hilfe. Das erleichtert das Verständnis erheblich. Die gesuchte Größe lässt sich so rasch und präzise ermitteln.

Ein Gedankenexperiment ist ähnlich wie lohnenswert. Was passiert, wenn es keine Strombegrenzung gibt? Strömt ein höherer Strom durch den Widerstand als 1 mA wird die Begrenzung aktiv. Der Strom bleibt dann in diesem Fall bei 1 mA. Sollte der Strom jedoch unter diesem Wert liegen, greift die Begrenzung nicht—das bedeutet, dass man den tatsächlichen Strom für die Spannungsermittlung berücksichtigen muss.

Zusammenfassend lässt sich sagen—die Berechnung der elektrischen Spannung über einem Widerstand erfordert Einsatz des Ohm'schen Gesetzes. Gleichzeitig sollte man auch die Strombegrenzung und den inneren Widerstand des Labornetzteils nicht außer Acht lassen. Mit präzisen Anpassungen und genauen Überlegungen gestaltet sich das Verständnis der elektrischen Zusammenhänge deutlich einfacher. Der Weg von formelbasierter Theorie zur praktischen Anwendung ein aufregendes Unterfangen.