Spannungsabfall mit Widerständen ist eine häufige Möglichkeit, elektrische Schaltungen zu steuern. Wenn es notwendig ist, die Spannung von 24 Volt auf 12 Volt zu senken, kann eine Alternative sein, einen Widerstandsspannungsteiler zu verwenden.
Ein Widerstandsspannungsteiler ist eine Schaltung, die aus zwei Widerständen besteht, die in Reihe mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sind. Die Eingangsspannung wird proportional zu ihren Widerständen zwischen ihnen aufgeteilt. Die Spannungsteilung kann durch eine einfache Formel ausgedrückt werden, wobei die Ausgangsspannung dem Produkt der Eingangsspannung mit dem Widerstandsverhältnis entspricht.
Wenn Sie die Spannung von 24 Volt auf 12 Volt senken möchten, können Sie die Widerstandswerte so auswählen, dass ihr Verhältnis diese Abnahme ausgleicht. Wenn Sie beispielsweise 12-Ohm- und 24-Ohm-Widerstandswiderstände verwenden, beträgt ihr Widerstandsverhältnis 1:2, was eine Ausgangsspannung von 12 Volt bei einer Eingangsspannung von 24 Volt ergibt.
Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass bei der Verwendung eines Widerstandsspannungsteilers Energieverluste auftreten und die Schaltungseffizienz unter 100% liegen kann. Daher muss vor der Verwendung eines Widerstandsteilers sichergestellt werden, dass Spannungsverluste für eine bestimmte Aufgabe zulässig sind.
Daher ist die Verwendung eines Widerstandsspannungsteilers eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Spannung zu senken. Die richtige Auswahl der Widerstände ermöglicht es, die gewünschte Ausgangsspannung zu erreichen, aber Energieverluste und Widerstandsbegrenzungen sollten bei der Gestaltung der Schaltung berücksichtigt werden.
Spannung: Was ist das?
Die Spannung kann als Druck dargestellt werden, mit dem sich Elektronen in einer elektrischen Schaltung bewegen. Je höher die Spannung ist, desto mehr Energie erhalten die Elektronen und desto stärker fließt der elektrische Strom durch die Schaltung.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Spannung konstant oder variabel sein kann. Die konstante Spannung (Gleichstrom) hat einen konstanten Wert, und die Wechselspannung (Wechselstrom) ändert sich mit der Zeit.
Die Spannung kann mit verschiedenen Geräten wie Widerständen eingestellt werden. Widerstände können verwendet werden, um die Spannung in einem elektrischen Stromkreis zu senken oder zu erhöhen. Wenn Sie beispielsweise die Spannung von 24 Volt auf 12 Volt senken müssen, können Sie einen geeigneten Widerstand verwenden, der einen Widerstand für den elektrischen Strom erzeugt und die Spannung senkt.
| Maßeinheit | Bezeichnung |
|---|---|
| Volte | In |
Die Notwendigkeit, die Spannung auf 12 Volt zu senken
Oft ist es in der Elektronik notwendig, die Spannung von höheren Werten auf den Pegel zu senken, der für den Betrieb verschiedener Komponenten erforderlich ist. Dies kann auf die Kompatibilität der Geräte, die Anforderungen an die Unterstützung bestimmter Spannungen oder Sicherheitsziele zurückzuführen sein.
Wenn die Spannung von 24 Volt auf 12 Volt gesenkt werden muss, können Widerstände nützliche Komponenten für diese Aufgabe sein.
Eine Methode zur Spannungsabsenkung unter Verwendung von Widerständen ist ein Spannungsteiler. Dies ist eine elektrische Schaltung, die aus zwei Widerständen besteht, die in Reihe zwischen der Spannungsquelle und dem Boden geschaltet sind. Die Größe der Widerstände bestimmt, wie stark die Spannung gesenkt wird.
Eine andere Methode, die auch Widerstände verwendet, ist der Strombegrenzer. In diesem Fall wird der Widerstand parallel zur Spannungsquelle angeschlossen. Der Widerstandswert des Widerstands wird so gewählt, dass die erforderliche Unterspannung erreicht wird.
Bei der Auswahl der Methode und Auswahl von Widerständen, um die Spannung auf 12 Volt zu senken, müssen der erforderliche Strom, die Leistung der Widerstände, ihre Genauigkeit und andere für die jeweilige Situation relevante Faktoren berücksichtigt werden.
Widerstände: Was ist das?
Die Funktion von Widerständen besteht darin, den elektrischen Strom in einem elektrischen Stromkreis zu steuern oder zu begrenzen. Dies kann beispielsweise notwendig sein, um die Spannung oder den Strom in einem Stromkreis zu ändern, um die erforderlichen Betriebsparameter für elektrische Geräte zu erreichen oder ihre Sicherheit zu gewährleisten.
Widerstände können in einer Vielzahl von Bereichen verwendet werden, einschließlich Elektronik, Elektrotechnik, Funktechnik und anderen. Sie werden häufig in einer Vielzahl von Geräten und Schaltungen verwendet, um Spannung, Strompegel, Widerstand und andere Signalparameter zu regulieren. Abhängig von ihren Eigenschaften können Widerstände als unabhängige Komponenten oder als Teil komplexer elektronischer Schaltungen verwendet werden.
Hauptmerkmale von Widerständen:
- Resistance: dies ist das Hauptmerkmal von Widerständen, das in Ohm (Ω) gemessen wird und ihre Fähigkeit bestimmt, den Strom zu begrenzen. Je höher der Widerstand ist, desto mehr elektrischer Strom wird benötigt, um diesen Widerstand zu überwinden.
- Genauigkeit: gibt an, wie genau der Widerstandswert des Widerstands seinem Nennwert entspricht. Die Genauigkeit wird in Prozent (%) gemessen, wobei ein niedrigerer Wert eine höhere Genauigkeit anzeigt.
- Leistungsfähigkeit: bestimmt die maximale Menge an elektrischer Leistung, die ein Widerstand aufnehmen kann, ohne zu überhitzen. Die Leistung wird normalerweise in Watt (W) gemessen.
- Temperaturkoeffizient des Widerstandes: zeigt eine Änderung des Widerstandswiderstands an, wenn sich die Temperatur ändert. Dies ist ein wichtiger Parameter, insbesondere wenn ein Widerstand in Umgebungen verwendet wird, in denen die Temperatur stark variieren kann.
Widerstände sind ein integraler Bestandteil von elektronischen Schaltungen und Geräten, um elektrischen Strom und Spannung zu regulieren und zu steuern sowie die erforderlichen Betriebsparameter und den Überlastschutz der Geräte bereitzustellen. Sie sind in verschiedenen Widerstands- und Leistungswerten verfügbar, sodass Sie die optimalen Widerstände für Ihre spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen auswählen können.
Verwenden eines Widerstands zur Unterspannung
Widerstände können nützlich sein, wenn die Spannung eines elektrischen Stromkreises sinkt. Ein richtig ausgewählter Widerstand hilft, die Spannung von 24 Volt auf 12 Volt zu reduzieren.
Die Grundidee besteht darin, den Widerstand so an den Stromkreis anzuschließen, dass er einen Spannungsabfall zwischen den Verbindungspunkten erzeugt. Wenn Sie beispielsweise die Spannung von 24 Volt auf 12 Volt senken möchten, können Sie einen 12-Ohm-Widerstandswiderstand verwenden.
Schließen Sie den Widerstand in einer parallelen oder seriellen Verbindung an den Stromkreis an, um zusätzlichen Widerstand zu erzeugen und dadurch die Spannung zu reduzieren. In einer parallelen Verbindung wird die Spannung zwischen dem Widerstand und der Last verteilt. In einer seriellen Verbindung erzeugt der Widerstand einen Spannungsabfall an sich selbst.
Es muss berücksichtigt werden, dass die Widerstände Grenzwerte für Strom und Leistung aufweisen, daher ist es wichtig, vor der Auswahl eines Widerstands die erforderlichen Parameter zu bestimmen und Berechnungen unter Berücksichtigung dieser Einschränkungen durchzuführen.
Die Verwendung von Widerständen zur Unterspannung ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit in der Elektronik. Für komplexere Spannungsmanagementaufgaben werden jedoch häufig andere Geräte verwendet, z. B. Spannungsstabilisatoren.
Regeln für die Auswahl von Widerständen
Um die Spannung mit Widerständen von 24 Volt auf 12 Volt zu senken, müssen Sie die Widerstandswerte sorgfältig auswählen. Im Folgenden sind die Grundregeln für die richtige Auswahl von Widerständen aufgeführt:
| Die Regel | Die Beschreibung |
|---|---|
| 1 | Bestimmen Sie den erforderlichen Spannungsunterschied. |
| 2 | Verwenden Sie das ohmsche Gesetz: U = IR, wobei U die Spannung ist, I der Strom ist, R der Widerstand ist. |
| 3 | Berechnen Sie den erforderlichen Widerstand mit der Formel R = U / I. |
| 4 | Wählen Sie Widerstandswerte aus, die dem berechneten Widerstand nahe kommen. |
| 5 | Verwenden Sie den parallelen Widerstandsverbindungsmodus, um den gewünschten Widerstand zu erreichen. |
Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die Verwendung von Widerständen zur Unterspannung zu erheblicher Erwärmung und Energieverlust führen kann. Es wird daher empfohlen, Widerstände mit ausreichender Leistung zu wählen, um Schäden zu vermeiden.
Berechnung des erforderlichen Widerstandswiderstands
Um die Spannung von 24 Volt auf 12 Volt mit einem Widerstand zu senken, muss eine Spannungsunterteilungs-Operation angewendet werden. Dabei wird die Formel verwendet:
wo ist U1 - anfangsspannung (24 Volt), U2 - gewünschte Spannung (12 Volt), R1 - widerstand des Widerstands, R2 - unbekannter Widerstand.
Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie den Widerstand R finden2. Indem wir die bekannten Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
Als nächstes können Sie die Formel vereinfachen:
Daher ist es notwendig, das Widerstandsverhältnis R zu wählen1 und R2 entsprechend dem erhaltenen Wert 11 / 2. Wenn Sie R auswählen1 = 11 Ohm, dann R2 = 2 Ohm.
Beispiele für die Berechnung des Widerstandswiderstands, um die Spannung auf 12 Volt zu senken
Eine Formel kann verwendet werden, um die Spannung von 24 Volt auf 12 Volt mit einem Widerstand zu senken:
R = (V1 - V2) / I
- R - widerstand des Widerstands, ausgedrückt in Ohm
- V1 - anfangsspannung (24 Volt)
- V2 - erforderliche Spannung (12 Volt)
- I - strom, der durch den Widerstand fließt, ausgedrückt in Ampere
Ersetzen Sie die Werte in die Formel:
R = (24 V - 12 V) / I
Da wir den Stromwert nicht kennen, wählen wir einen beliebigen Wert aus, z. B. 0.5 Ampere. Dann:
R = (24 V - 12 V) / 0.5A = 12 V / 0.5A = 24 Ohm
Um die Spannung unter Verwendung eines Widerstands von 24 Volt auf 12 Volt zu senken, muss daher ein Widerstand mit einem Widerstand von 24 Ohm ausgewählt werden.
Bei der Berechnung des Widerstands eines Widerstands ist es notwendig, den Strom zu berücksichtigen, der durch ihn fließt. Wenn bekannt ist, dass der Strom viel größer oder kleiner als der gewählte Wert ist, sollte der Widerstand mit dem neuen Stromwert neu berechnet werden.
