Das ohmsche Gesetz an einer lebenden Schaltung
Tippe zwei beliebige Werte ein. Die Schaltung berechnet die anderen beiden und zeigt, wo jeder sitzt.
Zwei beliebige eintragen. Die grünen werden berechnet.
Die zwei Gesetze hinter den vier Feldern
Das ohmsche Gesetz sagt V = I × R: drück stärker oder senke den Widerstand, und es fließt mehr Strom. Das Leistungsgesetz sagt P = V × I: wie viel dieser Energie zu Wärme wird. Umgestellt beantworten sie jede Frage zu einer einfachen Schaltung, und das Rad auf der Seite zum ohmschen Rad lays out all twelve arrangements.
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Die Batterie links legt die Spannung fest, der Zickzack ist der Widerstand, und das Messgerät liest den daraus folgenden Strom. Ändere den Widerstand und sieh dem Strom zu: halber Widerstand, doppelter Strom, vierfache Leistung. Genau deshalb kann ein Widerstand, der bei 5 V kühl blieb, bei 10 V interessant riechen.
Einen Widerstand wählen, der überlebt
Die Leistung, die dieser Rechner ausgibt, muss der Widerstand als Wärme loswerden, und die Faustregel lautet, mindestens das Doppelte zu kaufen. Ein Widerstand, der bei 20 mA 5 V abfallen lässt, setzt 0,1 W um, was ein Viertelwatt-Typ locker verkraftet. Derselbe Widerstand bei 60 mA setzt 0,9 W um und versengt die Platine unter einem Viertelwatt-Körper. Die Leistung steigt mit dem Quadrat des Stroms: doppelter Strom, vierfache Wärme.
Wo das ohmsche Gesetz aufhört zu gelten
Das Gesetz beschreibt Widerstände, und viele Bauteile sind keine. Eine LED, eine Diode und eine Transistorstrecke haben eine Flussspannung, die sich kaum bewegt, während der Strom um Größenordnungen springt, und darum braucht eine LED einen Widerstand, der ihren Strom festlegt, statt einer Spannung, die ihn direkt setzt. Motoren, Glühlampen und Batterien ändern ihren Widerstand beim Erwärmen oder Entladen, eine einzelne Messung beschreibt also einen Moment und nicht das Bauteil.