Strom- und Widerstandsabhängigkeit

Question

Strom- und Widerstandsabhängigkeit

Yenhan

Nach den Gleichungen

P = v ICH = {ICH}^{2} R und Spannung v = ICH R

$P=VI =I^2R\,\text{ and voltage } V=IR$ Es scheint klar zu sein, dass, wenn der Widerstand niedriger ist, indem die Spannung konstant gehalten wird, der Strom daher höher ist und eine hohe Leistung erzeugt. Aber was mich verwirrte, war, wenn der Widerstand höher ist, indem der Strom konstant gehalten wird, die Spannung daher höher ist, was wiederum zu einer höheren Leistung führt. Kann mich jemand aus dieser Verwirrung herausholen?

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Strom- und Widerstandsabhängigkeit

Cort Ammon · Answer 1

Die Antwort ist "Ja, das ist, was passiert." Es gibt kein Paradoxon. Wenn Sie den Strom konstant halten und den Widerstand erhöhen, steigt die Leistung. Dies liegt an V = IR und P = VI (Ohmsches Gesetz und die Leistung durch einen Widerstand). Wenn Sie diese zusammenfügen, können Sie das sehen $P=I^2R$ . Wenn Sie den Strom konstant halten und den Widerstand erhöhen, steigt die Leistung. So funktionieren die Gleichungen.

Was dies verwirrend macht, ist, dass es nicht intuitiv ist, wie man den Strom konstant hält. Wir denken normalerweise nicht so. Normalerweise denken wir in Spannungen. Eine Möglichkeit, sich das vorzustellen, ist, dass unser höherer Widerstand das Netzteil dazu zwingt, eine höhere Spannung bereitzustellen, um den gleichen Strom durchzudrücken. Intuitiv sollte es sinnvoll sein, dass eine höhere Spannungsversorgung höhere Leistungen erzeugen kann (obwohl Sie die benötigen würden $P=I^2R$ Gleichung zum Beweis).

Sie können auch Metaphern verwenden. Jede Metapher, bei der man etwas belasten kann, funktioniert recht gut. Nimm deinen eigenen Körper. Sie können in einem ziemlich guten Tempo laufen. Der Widerstand auf Ihrem Körper beim Laufen ist ziemlich gering, so dass es nicht viel Anstrengung erfordert. Fügen Sie nun Widerstand hinzu:

Wenn Sie im gleichen Tempo laufen (das Äquivalent zum Gleichbleiben des Stroms), müssen Sie viel stärker drücken (das Äquivalent zum Erhöhen der Spannung). Und wenn Sie es bemerken, werden Sie sehr schnell heiß (Energie wird verbraucht). Das liegt jedoch nur daran, dass Sie den Strom gleich gehalten haben. Es wäre auch möglich, nachzulassen, nicht so stark zu laufen, in diesem Fall könnten Sie weniger Leistung als zuvor verbrauchen. Aber Ihr ursprüngliches Problem besagt, dass Sie den Strom konstant halten, also müssen Sie härter arbeiten und mehr Leistung haben!

Hat also ein Widerstand mit hohem Widerstand eine hohe Leistung oder ein Widerstand mit niedrigem Widerstand eine hohe Leistung (in realen Fällen, z. B. in einem Elektrogerät).
@Yenhan Die Antwort auf diese Frage hängt von der Stromquelle ab. Widerstände selbst haben keine hohe oder niedrige Leistung. Sie müssen an einen Stromkreis angeschlossen werden und können dann je nach Quelle viel oder wenig Leistung abgeben. Wenn die Quelle eine Stromquelle ist, führen hohe Widerstände zu einer hohen Verlustleistung (P=I^2R). Wenn die Quelle eine Spannungsquelle ist (z. B. eine Steckdose oder eine Batterie), führt ein hoher Widerstand zu einer geringen Verlustleistung (P = V ^ 2 / R).

Isai Dávila Kuba · Answer 2

Beachten Sie dies, indem Sie eine konstante Spannung festlegen $V$ , wir haben das die aktuelle $I$ ist nach dem Ohmschen Gesetz umgekehrt proportional zum Widerstand:

ICH \propto \frac{1}{R}

$I\propto\frac{1}{R}$ Ihre erste Annahme ist also richtig, wenn wir den Widerstand niedriger einstellen, ist der Strom höher. Wenn Sie einen konstanten Strom einstellen

I

$I$ , haben wir nach dem Ohmschen Gesetz:

v \propto \frac{1}{R}

$V\propto\frac{1}{R}$ Wenn wir einen niedrigeren Widerstand einstellen, erzeugen wir eine höhere Spannung.

Sie haben also Recht, wir können eine höhere Leistung erzielen, indem wir eine konstante Spannung und einen niedrigen Widerstand einstellen oder indem wir einen konstanten Strom und einen niedrigen Widerstand einstellen.

Aber das (hoher Widerstand, niedriger Strom) ist nur wahr, wenn ich die Spannung auf konstant eingestellt habe, aber im zweiten Fall habe ich den Strom auf konstant eingestellt, nicht die Spannung, also wenn der Widerstand höher ist, muss die Spannung sein höher, um ein Gleichgewicht zwischen ihnen zu erreichen.
In diesem Fall stimmt das, was Sie sagen. Sie können eine höhere Leistung erzielen, indem Sie eine konstante Spannung und einen niedrigen Widerstand einstellen, oder indem Sie einen konstanten Strom und einen niedrigen Widerstand einstellen.
Und deswegen war ich verwirrt. Ich weiß, dass etwas in meiner Sichtweise der Schaltung und der Komponenten falsch sein muss, aber ich konnte das einfach nicht herausfinden.

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