Warum steigen die ohmschen Verluste mit dem Widerstand?

Elektro-Neuling hier. Ich versuche zu verstehen, wie der Widerstand mit der Verlustleistung zusammenhängt (ohmsche Verluste, z. B. Erwärmung). In erster Linie schaue ich auf Elektromagnetspulen , es heißt, die Verluste sind P = ICH 2 R , also reduziert das Reduzieren des Widerstands R den Heizleistungsverlust P , was vernünftig klingt, da es kommt (ich nehme an):

P = U ICH und Ohmsches Gesetz ICH = U R (und somit U = ICH R ), also erhalten wir durch Einsetzen von U P = U ICH = ( ICH R ) ICH = ICH 2 R

Aber wenn man stattdessen I einsetzt , würde er bekommen P = U ICH = U ( U R ) = U 2 R . Was mir zu sagen scheint, dass man bei stabiler Spannungsquelle U eine geringere Verlustleistung (Erwärmung) mit erhöhtem Widerstand R erhalten würde !

Was für mich aus empirischer Sicht leider auch Sinn macht: Wenn ich einen sehr hochohmigen Widerstand (oder sein Äquivalent - einen seeeeehr langen Draht) über eine 230-V-Leitung schließe, würde er sich nur wenig erwärmen, und ich lege einen sehr niederohmigen Widerstand über 230 V Linie, es würde sich so stark erhitzen, dass es brennen würde (was, denke ich, das ist, was Sicherungen zum Leben tun). (Ersetzen Sie 230 V AC durch 9 V DC-Batterie, wenn AC/DC-Unterscheidung hier wichtig ist)

Ich vermisse also etwas Grundlegendes - würde ein zunehmender Widerstand die Leistungsverluste verringern oder erhöhen? Oder verhält sich das Kabel im Beispiel "in die 230-V-Steckdose stecken" völlig anders als das Kabel im Beispiel des Elektromagneten (und wenn ja, warum?)

Ein einfacher Grund (Sperrspule usw.; aus elektrischem POV): Durch Erhöhen des Widerstands wird der Strom verringert und umgekehrt. Wenn also beide Gleichungen verwendet werden, nimmt die Verlustleistung ab.
Danke @Plutoniumsmugglerwithhat: ja du hast recht, ICH 2 aus ICH 2 R tatsächlich enthält 1 R 2 drinnen, also macht es auch umgekehrt proportional zu R , wie in der U 2 R . Ein höherer Widerstand würde also tatsächlich geringere Leistungsverluste im Transformator bedeuten (im Gegensatz zu dem, was Wikipedia auf den ersten Blick sagt), aber es würde auch einen niedrigeren Strom und damit ein schwächeres Magnetfeld bedeuten (was man normalerweise nicht will). Macht jetzt Sinn!

Antworten (1)

Die magnetische Feldstärke ist proportional zu Amperewindungen. Wenn Sie das Feld konstant halten und den Widerstand verringern (für die gleiche Anzahl von Windungen), müssen Sie die Spannung verringern.

Die Verlustleistung bei gegebener Feldstärke und Windungszahl ist proportional zum Widerstand.

Wenn R wie in einem supraleitenden Magneten auf 0 geht, wird im Magneten im stationären Zustand überhaupt keine Energie verbraucht.

Danke, ich denke, ich bekomme das Verhältnis von Magnetfeld / Widerstand / Spannung. Was verwirrt mich, warum der Leistungsverlust beim Elektromagneten proportional zum Widerstand ist und der Leistungsverlust in meinem Beispiel "Widerstand in 230-V-Leitung" umgekehrt proportional zum Widerstand zu sein scheint?
In einem Fall halten Sie die Spannung konstant, im anderen halten Sie das Magnetfeld konstant und reduzieren die Spannung proportional. Da ist die Leistung proportional zu v 2 (P = V^2/R), die Leistung sinkt mit sinkendem Widerstand.