Spannung, Strom und Widerstand
Die elektrische Spannung, der elektrische Strom und der elektrische Widerstand sind drei wichtigsten Grundgrößen in der Elektronik und Elektrotechnik. Der Zusammenhang wird durch das Ohmsche Gesetz beschrieben.
Das Ohmsche Gesetz ermöglicht es uns festzustellen, welchen Einfluss verschiedene Komponenten in einer Schaltung haben können und es erlaubt uns auch vorherzusehen, welche Auswirkung eine Änderung einer der drei Grundgrößen an einem Bauelemente haben kann. Das ist wichtig, um Schaltungen zu entwerfen und zu optimieren.
Spannung
Die elektrische Spannung (U) ist ein Maß für die elektrische Kraft, die zwischen zwei Punkten in einem elektrischen Feld wirkt. Sie wird in der Einheit Volt (V) angegeben. Die elektrische Spannung ist eine der Grundgrößen der Elektronik und Elektrotechnik und wird zur Berechnung von elektrischen Strömen und Widerständen verwendet.
Strom
Der elektrische Strom beschreibt die Bewegung von Elektronen in einem Leiter. Ein elektrischer Strom ist eine Energieform, um elektrische Schaltungen und Geräten zu betreiben, die man allgemein als Verbraucher bezeichnet. Der Strom wird in der Einheit Ampere (A) angegeben.
Wegen der universellen Nutzungsmöglichkeiten ist der elektrische Strom die bevorzugte Energiequelle.
Widerstand
Der elektrische Widerstand (R) ist eine Eigenschaft von leitenden Materialien, die die Bewegung von Elektronen in einem Leiter behindert und somit den freien Stromfluss begrenzt.
Der Widerstand gibt an, wie leicht oder schwer ein Strom fließen kann. Je höher der Widerstand, desto mehr begrenzt er den Strom. Je kleiner der Widerstand, desto mehr Strom kann fließen und desto geringer die Verluste, aber desto größer der Verbrauch.
Der elektrische Widerstand wird mit der Einheit Ohm (Ω) angegeben.
Für den zahlenmäßigen elektrischen Widerstand existiert der Festwiderstand als elektronisches Bauelement. Allerdings existieren Widerstände auch in allen Bauelementen, wie zum Beispiel Kondensatoren und Dioden. Allerdings ist dieser Widerstand meist unerwünscht, weil er zu Verlusten führt und dadurch die Bauelemente in der Praxis nicht perfekt sind.
Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand
Der Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand wird durch das Ohmsche Gesetz beschrieben. Das Ohmsche Gesetz besagt, dass der Strom, der durch einen Widerstand fließt, direkt proportional zur angelegten Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand ist.
Je höher die angelegte Spannung ist, desto größer ist der Strom. Aber je größer der Widerstand ist, desto geringer ist der Strom.
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