Widerstände sind eines der Hauptelemente von elektrischen Schaltkreisen. Sie werden verwendet, um den Strom zu begrenzen, Spannungsteiler zu erstellen und auch für andere Zwecke zu verwenden. Die Bestimmung der Ausgangsspannung eines Widerstands ist ein wichtiger Teil des Verständnisses des Betriebs einer elektrischen Schaltung und der Berechnung ihrer Parameter.
Die Bestimmung der Ausgangsspannung eines Widerstands kann unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes erfolgen. Nach diesem Gesetz kann die Spannung an einem Widerstand als das Produkt der Stromstärke gefunden werden, die durch einen Widerstand zu seinem Widerstand fließt. Die Formel zur Berechnung der Spannung am Widerstand lautet wie folgt: U = I * R, wobei U die Spannung am Widerstand ist, I die Stromstärke ist, R der Widerstand des Widerstands.
Instrumente wie ein Amperemeter oder ein Multimeter können verwendet werden, um die Stromstärke zu bestimmen, die durch einen Widerstand fließt. Das Amperemeter ist in Reihe mit einem Widerstand verbunden und misst die Stromstärke im Stromkreis. Der resultierende Wert kann verwendet werden, um die Spannung am Widerstand zu berechnen.
Die Bestimmung der Ausgangsspannung eines Widerstands kann bei der Gestaltung von elektrischen Schaltungen sowie bei der Reparatur und Wartung von elektronischen Geräten nützlich sein. Die Berechnung und Messung der Widerstandsparameter wird dazu beitragen, eine Überlastung der Schaltung zu verhindern und andere Schaltungselemente zu beschädigen.
Bestimmung der Ausgangsspannung
Die Ausgangsspannung eines Widerstands kann mit verschiedenen Methoden ermittelt werden.
- Verwendung der Formel Ohm's Law (Ohmsches Gesetz): U = I * R, wobei U die Spannung ist, I der Strom ist, R der Widerstand.
- Schließen Sie das Voltmeter an den Widerstandsausgang an und messen Sie die Spannung.
- Messung des Spannungsabfalls am Widerstand mit einem Oszilloskop.
Bei Verwendung der Formel des Ohmschen Gesetzes (U = I * R) ist es notwendig, den Wert des Stroms, der durch den Widerstand fließt, und den Wert seines Widerstands zu kennen. Durch Multiplizieren dieser Werte können Sie die Ausgangsspannung des Widerstands erhalten.
Eine andere Möglichkeit, die Spannung zu bestimmen, besteht darin, das Voltmeter an den Widerstandsausgang anzuschließen. Ein Voltmeter misst die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten und zeigt diesen Wert in Volt an.
Außerdem kann der Spannungsabfall am Widerstand mit einem Oszilloskop gemessen werden. Das Oszilloskop ermöglicht es Ihnen, Spannungsänderungen im Laufe der Zeit zu beobachten und seine Amplitude zu messen.
Definieren einer Spannung mit einer Formel
Das ohmsche Gesetz besagt, dass die Spannung (U) am Ausgang des Widerstands proportional zur durch ihn fließenden Stromstärke (I) und dem Widerstand (R) des Widerstands ist. Die Formel des Ohmschen Gesetzes lautet wie folgt:
- U - Ausgangsspannung des Widerstands (in Volt);
- I - die Stromstärke, die durch den Widerstand fließt (in Ampere);
- R ist der Widerstand des Widerstands (in Ohm).
Mit dieser Formel können Sie den Wert der Ausgangsspannung des Widerstands bestimmen, wenn die Strom- und Widerstandswerte bekannt sind. Wenn beispielsweise bekannt ist, dass der Strom, der durch den Widerstand fließt, 2 Ampere beträgt und der Widerstand des Widerstands 10 Ohm beträgt, wird die Ausgangsspannung des Widerstands sein:
U = 2 Ampere * 10 ohm = 20 Volt
Mit der Formel des Ohmschen Gesetzes kann daher die Ausgangsspannung des Widerstands bei bekannten Strom- und Widerstandswerten ermittelt werden.
Spannungsmessung mit einem Voltmeter
Ein elektronisches Gerät namens Voltmeter wird verwendet, um die Ausgangsspannung eines Widerstands zu bestimmen. Voltmeter werden verwendet, um die Differenzspannung zwischen zwei Punkten in einem elektrischen Stromkreis zu messen.
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Spannung mit einem Voltmeter zu messen:
- Bereiten Sie das Voltmeter auf die Messung vor, indem Sie den gewünschten Spannungsmessbereich einstellen.
- Schließen Sie das Voltmeter parallel zum Widerstand an die Schaltungspunkte an, zwischen denen die Spannung gemessen werden soll. Beachten Sie die Polarität der Verbindung: Die rote Spannzange des Voltmeters wird an einen Punkt mit höherem Potential angeschlossen, die schwarze Spannzange an einen Punkt mit geringerem Potential.
- Schalten Sie das Voltmeter ein und messen Sie die Spannung. Das Voltmeter-Display zeigt den Spannungswert in der gewählten Messeinheit an (z. B. in Volt).
Wenn die gemessene Spannung niedrig ist, muss der entsprechende Empfindlichkeitsbereich des Voltmeters ausgewählt werden. Wenn die gemessene Spannung für den gewählten Voltmeterbereich zu groß ist, muss auf einen größeren Messbereich umgeschaltet werden.
Beachten Sie, dass Sie bei der Spannungsmessung mit einem Voltmeter die Belastung des Stromkreises der zu untersuchenden Schaltung minimieren müssen, damit die gemessene Spannung nicht verzerrt wird.
Spannungserkennung mit einem Oszilloskop
Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Spannung mit einem Oszilloskop zu bestimmen:
- Verbinden Sie das Ende des Oszilloskopkabels mit dem Ausgang des zu messenden Widerstands.
- Stellen Sie das Oszilloskop in den Spannungsmessmodus ein. Normalerweise verfügt das Gerät über den Modus AC (Wechselstrom) oder DC (Gleichstrom), wählen Sie je nach Messziel den gewünschten aus.
- Schalten Sie das Oszilloskop ein und stellen Sie es auf die Signalfrequenz ein, um ein sauberes und stabiles Oszilloskop zu erhalten.
- Stellen Sie die Zeit- und Spannungsskala des Oszilloskops ein, um Signaländerungen bequem zu beobachten.
- Auf dem Bildschirm des Oszilloskops sehen Sie ein Oszilloskop, das ein Diagramm der Spannungsänderung im Laufe der Zeit darstellt. Messen Sie die Spannungswerte am Oszilloskop mit den markierten Skalen.
Beachten Sie, dass Sie bei der Verwendung eines Oszilloskops vorsichtig sein und darauf achten müssen, dass das Gerät nicht ausfällt oder ein Stromschlag entsteht.
Die Spannungserkennung mit einem Oszilloskop ist eine der genauesten Methoden zur Messung der Spannung in einem elektrischen Stromkreis und kann in verschiedenen Bereichen wie Elektronik, Telekommunikation und Elektrizitätswirtschaft eingesetzt werden.
