STROM IN GLEICHSTROMKREISEN

Klicken Sie auf oder tippen Sie auf die Beispielschaltkreise, um TINACloud aufzurufen und den interaktiven Gleichstrommodus auszuwählen, um sie online zu analysieren.
Erhalten Sie einen kostengünstigen Zugang zu TINACloud, um die Beispiele zu bearbeiten oder eigene Schaltungen zu erstellen

AKTUELLE ABTEILUNG

DAS THEOREM VON THÉVENIN

Widerstände verbrauchen Energie in Form von Wärme, und die Geschwindigkeit, mit der sie Energie verbrauchen, wird als Leistung bezeichnet. Die von den Widerständen verbrauchte Leistung wird von den Spannungs- und / oder Stromquellen in der Schaltung geliefert.

Die Einheit der Kraft ist die Watt (ein Joule / Sekunde).

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Leistung von Widerständen zu berechnen.

Beispiel 1

Ermitteln Sie die Leistung jedes Schaltkreiselements, wenn V = 150 V und R = 1 kOhm.

Ermitteln Sie zunächst den Strom des Netzwerks:

I = V / (R + 2 * R) = 150 / (1 + 2) = 150 / 3 = 50 mA

Die Leistung der Widerstände beträgt dann:

P₁ = Ich² * R = 50²* 10^-6* 10³ = 2.5 W;

P₂= Ich² * 2 * R = 50²* 10^-6* 2 * 10³ = 5 W;

Die von der Spannungsquelle gelieferte Leistung beträgt:

P_V = - I * V = - 5 * 10^-2 * 150 = -7.5 W.

Beachten Sie, dass der Strom der Spannung in der Quelle entgegengesetzt ist. In diesem Fall wird Leistung konventionell als negative Größe bezeichnet. Wenn ein Stromkreis mehr als eine Quelle enthält, können einige Quellen tatsächlich Energie verbrauchen, wenn ihr Strom und ihre Spannung die gleiche Richtung haben.

Die Lösung mit der DC-Analyse von TINA:

Klicken Sie auf die Schaltung oben, um die Online-Analyse durchzuführen, oder klicken Sie auf diesen Link, um unter Windows zu speichern

Die Simulationsergebnisse stimmen mit den berechneten Leistungen überein:

{Lösung von TINAs Dolmetscher!}
I: = V / (R + 2 * R);
P1: = I * I * R;
P2: = 2 * R * I * I;
P1 = [2.5]
P2 = [5]
PV: = - I * V;
PV = [- 7.5]

#Lösung von Python
I=V/(R+2*R)
P1=I*I*R
P2=2*R*I*I
print(“P1= %.3f”%P1)
print(“P2= %.3f”%P2)
PV=-I*V
print(“PV= %.3f”%PV)

Wir können die von jedem Widerstand verbrauchte Leistung berechnen, wenn wir entweder die Spannung oder den Strom kennen, die mit jedem Widerstand verbunden sind. In einer Reihenschaltung ist es einfacher, den gemeinsamen Strom zu finden, während es in einer Parallelschaltung einfacher ist, den Gesamtstrom oder die gemeinsame Spannung zu ermitteln.

Beispiel 2

Finden Sie die Verlustleistung in jedem Widerstand, wenn der Quellstrom I = 10 A ist.

In diesem Beispiel haben wir eine Parallelschaltung. Um die Leistung zu ermitteln, müssen wir die Spannung der Parallelschaltung berechnen:

Finden Sie die Leistung in jedem Widerstand:

Lösung mit der DC-Analyse von TINA

Klicken Sie auf die Schaltung oben, um die Online-Analyse durchzuführen, oder klicken Sie auf diesen Link, um unter Windows zu speichern

Die Simulationsergebnisse stimmen mit den berechneten Leistungen überein.

Lösung durch den TINA Interpreter
V: = I * Replus (R1, R2);
V = [120]
I1: = I * R2 / (R1 + R2);
I1 = [4]
I2: = I * R1 / (R1 + R2);
I2 = [6]
P1: = R1 * sqr (I1);
P1 = [480]
P2: = R2 * sqr (I2);
P2 = [720]
Ps: = - V * I;
Ps = [- 1.2k]

Beispiel 3

Finden Sie die Leistung im 5-Ohm-Widerstand.