FreeTools Labs Lexikon
Elektrotechnik-Grundlagen
Erfahre, wie Spannung, Strom, Widerstand und Leistung zusammenhängen und wie sich diese Beziehungen bei Schaltungen und Spannungsabfall auswirken.
Passendes Tool
Elektrotechnik-Rechner
Berechne Ohm, Widerstände, Farbcodes und Spannungsabfall.
Elektrotechnik-Rechner öffnen →Der Elektrotechnik-Rechner behandelt klar abgegrenzte mathematische Beziehungen zwischen Spannung, Strom, Widerstand und Leistung. Die Ergebnisse beschreiben das eingegebene Rechenmodell, nicht den Zustand oder die Sicherheit einer realen elektrischen Anlage.
Spannung, Strom, Widerstand und Leistung
Spannung U wird in Volt gemessen, Strom I in Ampere, Widerstand R in Ohm und Leistung P in Watt. Im unterstützten ohmschen Modell verknüpfen diese Größen eine angelegte Spannung, den dadurch fließenden Strom, den Widerstand und die daraus berechnete Leistung.
Ohmsches Gesetz und elektrische Leistung
Ohmsches Gesetz
U = I × RElektrische Leistung
P = U × IDer Rechner akzeptiert zwei unterschiedliche bekannte Größen und leitet die beiden anderen daraus ab. Eine Division durch null wird nicht als gewöhnliches Ergebnis ausgegeben, sondern als ungültige Kombination behandelt.
Widerstandsnetzwerke und Spannungsteiler
In einer Reihenschaltung addiert der Rechner die Widerstände. Bei einer Parallelschaltung verwendet er die Kehrwertsumme; ein paralleler 0-Ohm-Zweig ergibt im Modell 0 Ohm Gesamtwiderstand.
Unbelasteter Spannungsteiler
Uaus = Uein × R2 / (R1 + R2)Der Spannungsteiler setzt zwei Widerstände und keine zusätzliche Last parallel zu R2 voraus. Eine reale angeschlossene Last verändert Strom und Ausgangsspannung und ist in diesem Teilmodell nicht enthalten.
Beispiel: 12 V an 6 Ω
Bei 12 V Spannung und 6 Ω Widerstand berechnet das Tool I = 12 / 6 = 2 A. Daraus folgt P = 12 × 2 = 24 W. Das Beispiel erklärt nur die Rechenbeziehung für die eingegebenen Werte; daraus folgt keine Aussage über Bauteile, Wärmeentwicklung oder zulässige Belastung.
Leiterwiderstand und Spannungsabfall
Leiterwiderstand
R = ρ × L / AResistiver Spannungsabfall
Uabfall = I × RgesamtBeim Hin-/Rückleitungsmodell verdoppelt der Rechner die eingegebene einfache Leitungslänge. Er zeigt daraus Spannungsabfall, verbleibende Ausgangsspannung, Prozentwert und Verlustleistung. Materialvorgaben, Temperaturkorrekturen und komplexe AC- oder Phasenmodelle gehören nicht zum Rechenumfang.
Mathematische Ergebnisse sind keine Installationsprüfung
Der Rechner bestimmt keinen Kabelquerschnitt und prüft keine Strombelastbarkeit, Sicherungen, Schutzmaßnahmen, Installationsnormen oder reale Schaltungseignung. Ein kleiner rechnerischer Spannungsabfall ist keine Sicherheits- oder Eignungsfreigabe.
Für Widerstandsfarbcodes unterstützt das Tool 4-, 5- und 6-Band-Codes mit Ziffern, Multiplikator, Toleranz und bei sechs Bändern TCR. Die Ausgabe bleibt eine Dekodierung des eingegebenen Codes.
Quellen und Grundlagen
SI Brochure — BIPM
Projektgrundlage für die verwendeten Einheiten und Präfixe; die Quelle wird nicht zur Laufzeit abgerufen.
IEC 60062:2016 einschließlich Korrigendum — IEC
Projektgrundlage für die unterstützte Einordnung von Widerstandsfarbcodes.