Widerspruch im Ohmschen Gesetz und Beziehung P=VIP=VIP=VI

Wenn Sie von einer Gleichung zu einer Proportionalitätsaussage übergehen, müssen Sie darauf achten, was konstant gehalten wird.

$V=IR$bedeutet, dass$I$variiert direkt mit$V$ Wenn $R$ist konstant.

$P=IV$bedeutet, dass$I$variiert umgekehrt mit$V$ Wenn $P$ist konstant.

Das einzige Mal, dass Sie einen Widerspruch bekommen könnten, ist, wenn Sie Situationen vergleichen, in denen die Leistung konstant ist und auch der Widerstand konstant ist. Aber wenn das der Fall ist, gibt es nur eine Lösung für$I$Und$V$, das heißt, mit diesen Einschränkungen$I$Und$V$kann nicht variieren - direkt oder umgekehrt.

Hier gibt es keinen Widerspruch. Tatsächlich wird die Potenzgleichung oft auf unterschiedliche Weise dargestellt:

Die Gleichungen können abhängig davon manipuliert werden, welche Variablen Sie steuern.

Am häufigsten hat Ihr Stromkreis einen bestimmten Widerstand. Ihre Stromquelle hat eine bestimmte Spannung. Und so können Sie den Strom herausfinden, indem Sie trainieren$I=V/R$. Größere Spannung ist größerer Strom. Größerer Widerstand ist kleiner Strom. In derselben Situation können Sie die Leistung ermitteln, die in den Stromkreis fließt. Du kennst alle drei, also ist die Leistung gleich, egal welche Gleichung du verwendest. Aber da Sie die Spannung und den Widerstand kennen, könnten Sie das sagen$P=V^2/R$. Eine Verdoppelung der Spannung vervierfacht also die Leistung.

Um genau zu sein,$V$,$I$, Und$R$werden für eine bestimmte Schaltung durch das Ohmsche Gesetz in Beziehung gesetzt. Wenn Sie einen anpassen, ändert sich einer der anderen. Das Leistungsgesetz kann dann verwendet werden, um herauszufinden, wie viel Leistung in der Schaltung verwendet wird.

Die Sache ist, dass Proportionalität eine Konstante in der Formel bedeutet.$R$ist eine Konstante, aber$P$ist nicht.

• Jemand (Ohm) hat das herausgefunden$V$ist proportional zu$I$:

  $$V \propto I$$ Er fand es durch Testen und Experimentieren heraus. Jedes Mal$V$wurde verdoppelt,$I$auch verdoppelt. Dies wird als (direkte) Proportionalität bezeichnet . Wir können es mit einer Proportionalitätskonstanten schreiben , zum Beispiel genannt$R$: $$V=RI$$ $R$konstant ist , was die Verdopplung von bewirkt$V$in unserer Schaltung zu verdoppeln$I$sowie.

• Jemand hat dann auch die Beziehung gefunden:

  $$P=VI$$ durch Ausprobieren und Experimentieren. Und ja, wir könnten das schreiben als: $$V=P\frac1I$$ was auf den ersten Blick wie umgekehrte Proportionalität aussieht . Verdoppeln Sie die$V$sollte dann die Hälfte sein$I$.
  Aber$P$ist nicht konstant. Wenn wir uns ändern$V$in unserer Schaltung beides$I$ Und $P$auch ändern. Verdoppelung$V$nicht die Hälfte$I$.

Fazit ist das$R$ist eine Proportionalitätskonstante, während$P$sicherlich nicht (weil es nicht konstant ist). Es sieht auf den ersten Blick wie umgekehrte Proportionalität aus, ist es aber nicht.

Ähm ... meine zwei Cent ....

Ich verstehe nicht, wo das Ohmsche Gesetz überhaupt über Leistung spricht? Alles, worüber es spricht, ist, dass V = IR unabhängig von der verbrauchten Leistung ist.

Wenn die Spannung hoch ist, ist der Strom niedrig, aber um diesen niedrigen Strom mit der hohen Spannung aufrechtzuerhalten, benötigen Sie einen hohen Widerstand. Beispielsweise benötigen Sie für ein DeltaV von 10 V und 1 A Strom einen 10-Ohm-Widerstand oder eine Nennleistung von mehr als 10 W (10 V x 1 A) oder höher.

Wenn Sie zufällig einen 5-Ohm-Widerstand über 10 V legen, erhalten Sie 2 A Strom und Ihre Leistung (dh erzeugte Wärme) im Widerstand beträgt 20 W. Umgekehrt, wenn Sie die Leistung von 10 W mit 2 A beibehalten möchten, benötigen Sie einen 2,5-Ohm-Widerstand, der Ihnen 2,5 Ohm x 2 A = 5 V Spannungsabfall und damit 5 V x 2 A = 10 W Leistung liefert.