Zusammenhang von Spannung, Strom und Widerstand

Zusammenhang von Spannung, Strom und Widerstand

Alle Stromkreise sind eine Kombination aus drei elektrischen Eigenschaften: Spannung, Strom und Widerstand. Spannung ist definiert als die Kraft, die freie Elektronen dazu bringt, sich in einem Leiter zu bewegen. Strom kann als gleichmäßige Bewegung von Elektronen in einer bestimmten Richtung definiert werden, und der Widerstand ist, vereinfacht gesagt, der Widerspruch zum Stromfluss. Unabhängig davon beeinflussen sich die Eigenschaften gegenseitig direkt und verhalten sich entsprechend vorhersehbaren Prinzipien.

Spannung zu Strom

Die Spannung hat einen großen Einfluss auf den Strom. Mit zunehmender Spannung steigt der Strom. Denken Sie an die Spannung: Je höher der Wasserdruck, desto mehr Wasser tritt aus und desto weiter springt es. Elektrizität funktioniert genauso. Höhere Spannung treibt mehr Strom. Je höher die Spannung, desto weiter springt der Strom. Da sich die Spannung leicht ändern lässt, ist sie das gebräuchlichste Mittel zur Steuerung des Stromflusses.

Spannungsbeständigkeit

Wenn man den Widerstand erhöht, sinkt die Spannung. Dies ist schwierig, da durch das Hinzufügen von Widerständen die Schaltung physisch geändert werden muss.

Widerstand gegen Strom

Alles, was elektrische Energie verbraucht, leistet Widerstand. Widerstand ist der Widerstand gegen den Stromfluss. Stellen Sie sich den Widerstand als eine Verstopfung im Aquädukt vor. Mit zunehmendem Widerstand nimmt der Stromfluss ab. Es gibt vier Hauptfaktoren, die die Resistenz beeinflussen:

  • Temperatur: Der Widerstand steigt mit zunehmender Hitze. In einem kühlen Leiter ist es einfacher, so dass die Elektronen in eine Richtung fließen. Wenn sich der Leiter erwärmt, bewegen sich die Elektronen stärker und es entsteht ein erhöhter Widerstand. Je kühler ein Kopf ist, desto geringer ist der Widerstand. Je heißer der Leiter, desto größer der Widerstand.
  • Länge: Je länger der Leiter, desto mehr Widerstand hat er. Je kürzer Je mehr Leiter, desto geringer ist der Widerstand.
  • Material: Wie bereits erwähnt, beeinflusst die Beschaffenheit des Materials seine Fähigkeit, sich gegenüber Elektrizität zu verhalten. Der relative Widerstand von Leitern gleicher Länge und Querschnittsfläche ist in der folgenden Liste für Silber als Standard 1 und die übrigen Metalle in aufsteigender Widerstandsreihenfolge angegeben.
  • Querschnittsfläche: So wie eine größere Wasserleitung mehr Wasser transportieren kann, kann auch ein größerer Wasserleitungsleiter mehr Strom transportieren. Je größer der Leiter, desto geringer ist der Widerstand für den Stromfluss. Je kleiner der Leiter, desto widerstandsfähiger ist der Stromfluss.

Obwohl alle Leiter auf einen geringen Widerstand ausgelegt sind, weisen sie abhängig von den vier oben genannten Faktoren dennoch einen gewissen Widerstand auf.

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