Wie genau reduziert ein Widerstand den Strom?

Ich habe gehört, dass Widerstände verwendet werden, um den Strom zu einem bestimmten Gerät zu verringern, beispielsweise im Regler eines Lüfters. Ich habe aber auch gehört, dass der Gesamtstrom in einem Stromkreis immer gleich ist – mit anderen Worten, der gesamte Strom, der den Pluspol der Batterie verlässt, gelangt unverändert zum Minuspol. Wie kann das sein? Die beiden Aussagen sind konträr. Wie kann der Gesamtstrom gleich sein, wenn ein Widerstand an einer Stelle im Stromkreis den Strom reduziert?

Stellen Sie sich eine Kette vor, die ein Fahrradrad antreibt. Wenn Sie das Rad verlangsamen, indem Sie es an Ihrer Hand reiben, wird dann nur ein Teil der Kette langsamer? Nein, jeder Punkt in der Kette muss immer mit der gleichen Geschwindigkeit fahren, also wird die gesamte Kette langsamer, überträgt die Langsamkeit zurück auf die Pedale und macht sie schwerer zu drehen. Die Verwendung des Stroms in einem Kabel zur Übertragung von Energie von einem Generator zu einer Last (oder die Verwendung des Wasserstroms in Rohren) funktioniert auf die gleiche Weise.

Antworten (3)

Was Sie für einen Widerspruch halten:

Wie kann der Gesamtstrom gleich sein, wenn ein Widerstand an einer Stelle im Stromkreis den Strom reduziert?

Der Strom an jedem Punkt im Stromkreis ist gleich, weil die Stromverteilung im Stromkreis einen stationären Zustand erreicht hat (dh Ladungsaufbau ist verboten). Ihre Intuition sagt Ihnen, dass das Vorhandensein von Widerstand bedeutet, dass die Bewegung der Elektronen "gedämpft" wird und dass daher gewissermaßen ein gewisser Strom "verloren" gehen muss. Der Grundgedanke, den Sie davon haben, ist richtig, aber dieser "Stromverlust" wird durch die treibende Kraft (die Batterie) ausgeglichen.

Zu deiner ersten Aussage:

Ich habe gehört, dass Widerstände verwendet werden, um den Strom zu einem bestimmten Gerät zu verringern, beispielsweise im Regler eines Lüfters.

Um es klar zu sagen, das Hinzufügen eines Widerstands zu der Schaltung reduziert den Strom, der durch die gesamte Schaltung fließt (im Vergleich zu der Schaltung ohne Widerstand). Der Strom an zwei Punkten im Stromkreis ist jedoch immer noch derselbe.

Hinweis: Wie aus Ihrer Frage hervorgeht, sollte klar sein, dass es sich um eine einfache Schaltung mit einer Schleife handelt. Die oben genannten Begriffe gelten für komplexere Schaltungen, müssten aber ein wenig verallgemeinert werden.

In gewisser Weise könnte man es als eine Wasserpfeife sehen, die sich auf halbem Weg verengt. Obwohl die erste Hälfte des Rohrs mehr Wasser transportieren kann, kommt immer noch die gleiche Menge Wasser heraus, wie Sie hineinpumpen.
Ach ich verstehe. Laut Larrys Antwort wird jedoch ein Teil des durch einen Widerstand fließenden Stroms in Wärmeenergie umgewandelt - wodurch der Stromabfluss verringert wird. Sollte in diesem Fall nicht vor dem Widerstand ein größerer Strom fließen als nach ihm? Wie kommt es, dass der gesamte Strom im Stromkreis abfällt?
@Ghost Der Strom ist größer, bevor der Widerstand der Schaltung hinzugefügt wird. Aber der Widerstand induziert keine räumlichen Schwankungen des Stroms, nachdem er hinzugefügt wurde. Der Strom kann auf keinen Fall räumlich variieren (an verschiedenen Orten unterschiedlich sein), wenn Sie einen stationären Zustand (kein Ladungsaufbau) zusammen mit Ladungserhaltung benötigen. In ähnlicher Weise wird in Michiels Beispiel Wasser gespart und sammelt sich nirgendwo an.

Die Atome in einem Widerstand streuen und nehmen die Energie der Ladungsträger im Strom auf. Ein Teil der durchschnittlichen kinetischen Energie des Stroms wird im Widerstand in Wärme umgewandelt, und der Strom wird reduziert, verglichen mit dem, wenn der Widerstand nicht vorhanden wäre.

Wir wissen, dass wir die Netzspannung oder den Widerstand der Lüfterspule selbst nicht ändern können, um die Geschwindigkeit (über Strom) zu steuern, also schalten wir einen externen Widerstand in Reihe mit dem Lüfter. Dadurch sinkt die Spannung am Lüfter um einen gewissen Betrag und v ( A C R Ö S S   F A N ) = ICH × R ( F A N ) gibt den geänderten Strom im Lüfter an.

v ( A C R Ö S S   F A N ) = R ( F A N ) × v ( M A ich N S ) R ( F A N ) + R ( e X T . )

Wie genau reduziert ein Widerstand den Strom?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v