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Ohmsches Gesetz für Gleichstrom und Wechselstrom

Electricity Compressed Air Wiki Basic Theory

Um Luft in Druckluft umzuwandeln, wird Energie benötigt. Diese wird in Form von Strom – Wechselstrom oder Gleichstrom – bereitgestellt. In diesem Artikel erhalten Sie eine kurze Einführung in die ohmschen Gesetze. Diese Gesetze beschreiben den Widerstand als Verhältnis zwischen Strom und Spannung.

Wie lautet das ohmsche Gesetz für Gleichstrom?

Das ohmsche Gesetz besagt, dass der Strom durch einen Leiter zwischen zwei Punkten direkt proportional zur Spannung an den beiden Punkten ist. Mit der Einführung der Proportionalitätskonstante, des Widerstands, gelangt man zur üblichen mathematischen Formel zur Beschreibung dieses Verhältnisses:
U = R x I
Dabei ist I der Strom, der durch den Leiter fließt, in Ampere, U ist die am Leiter gemessene Spannung in Volt und R ist der Widerstand des Leiters in Ohm. Genauer gesagt, besagt das ohmsche Gesetz, dass R in diesem Verhältnis unabhängig von der Stromstärke konstant ist.

Wie lautet das ohmsche Gesetz für Wechselstrom (und was ist Selbstinduktion)?

Formel Impedanz Z, Scheinwiderstand (Z) im Verhältnis zu Widerstand (R) und induktivem Widerstand (X)

Ein Wechselstrom, der durch eine Spule fließt, erzeugt einen magnetischen Fluss. Bei diesem Fluss ändern sich Wert und Richtung auf die gleiche Weise wie beim elektrischen Strom. Wenn sich der Fluss ändert, wird in der Spule gemäß den Gesetzen der Induktion eine elektromotorische Kraft (EMK) erzeugt.

Diese EMK wirkt der angeschlossenen Polspannung entgegen. Dieses Phänomen wird als Selbstinduktion bezeichnet. Die Selbstinduktion in einem Wechselstromgerät verursacht zum einen eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung und zum anderen einen induktiven Spannungsabfall. Der Widerstand des Geräts gegenüber dem Wechselstrom wird scheinbar größer als der berechnete oder bei Gleichstrom gemessene Wert.

Die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung wird durch den Winkel φ dargestellt. Der induktive Widerstand (Blindwiderstand) wird durch X dargestellt. Der Widerstand wird durch R dargestellt. Der Scheinwiderstand eines Geräts oder Leiters wird durch Z dargestellt.

Formel ohmsches Gesetz für Wechselstrom, U=I*Z

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