Was sind die zwei weiteren Formeln für die Leistungsberechnung, wenn man das ohmsche Gesetz erweitert?

Question

Was sind die zwei weiteren Formeln für die Leistungsberechnung, wenn man das ohmsche Gesetz erweitert?

Antwort

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Wie groß muss die Leistung eines parallel geschalteten 1 kΩ Widerstands bei 12 V sein?

Was passiert, wenn die Temperatur beim Transistor steigt?

Accepted Answer

Die Grundformel für die Leistungsberechnung ist \( P = U \cdot I \), wobei \( P \) die Leistung, \( U \) die Spannung und \( I \) der Strom ist. Durch die Anwendung des ohm’schen Gesetzes (\( U = R \cdot I \) und \( I = \frac{U}{R} \)) können zwei weitere Formeln für die Leistungsberechnung abgeleitet werden: 1. **Leistung in Abhängigkeit von Spannung und Widerstand:** \[ P = \frac{U^2}{R} \] 2. **Leistung in Abhängigkeit von Strom und Widerstand:** \[ P = I^2 \cdot R \] Diese Formeln ermöglichen es, die elektrische Leistung zu berechnen, wenn entweder Spannung und Widerstand oder Strom und Widerstand bekannt sind.

Accepted Answer

Um die Leistung eines einzelnen Widerstands in einer Parallelschaltung zu berechnen, kannst du die Formel für die Leistung \( P \) verwenden: \[ P = \frac{U^2}{R} \] Dabei ist \( U \) die Spann... [mehr]

Accepted Answer

Um die Leistung eines einzelnen Widerstands in einer Parallelschaltung zu berechnen, kannst du die Formel für die Leistung \( P \) verwenden: \[ P = \frac{U^2}{R} \] Dabei ist \( U \) die Spannung und \( R \) der Widerstand. In diesem Fall beträgt die Spannung \( U = 12 \, \text{V} \) und der Widerstand eines einzelnen Widerstands ist \( R = 1 \, \text{kΩ} = 1000 \, \text{Ω} \). Setze die Werte in die Formel ein: \[ P = \frac{12^2}{1000} = \frac{144}{1000} = 0,144 \, \text{W} \] Die Leistung eines einzelnen Widerstands beträgt also 0,144 W oder 144 mW. Da die Widerstände parallel geschaltet sind, wird jeder Widerstand die gleiche Spannung von 12 V erhalten, und die Berechnung bleibt für jeden Widerstand gleich. Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass die Widerstände für diese Leistung ausgelegt sind, um Überhitzung oder Beschädigung zu vermeiden.

Accepted Answer

Wenn die Temperatur eines Transistors steigt, können mehrere Effekte auftreten: 1. **Erhöhte Leckströme**: Mit steigender Temperatur nehmen die Leckströme zu, was zu einem hö... [mehr]

Accepted Answer

Wenn die Temperatur eines Transistors steigt, können mehrere Effekte auftreten: 1. **Erhöhte Leckströme**: Mit steigender Temperatur nehmen die Leckströme zu, was zu einem höheren Ruhestrom führt und die Effizienz des Transistors verringern kann. 2. **Verringerte Verstärkung**: Die Transistorverstärkung (β oder h_FE) kann bei höheren Temperaturen abnehmen, was die Leistung des Transistors beeinträchtigt. 3. **Thermische Instabilität**: Hohe Temperaturen können zu einer thermischen Laufkatastrophe führen, bei der der Transistor überhitzt und möglicherweise beschädigt wird, insbesondere wenn er nicht ausreichend gekühlt wird. 4. **Änderung der Schwellenspannung**: Die Schwellenspannung (V_th) kann sich mit der Temperatur ändern, was die Schaltcharakteristik des Transistors beeinflusst. 5. **Materialveränderungen**: Bei extrem hohen Temperaturen können physikalische Veränderungen im Halbleitermaterial auftreten, die die Funktionalität des Transistors beeinträchtigen. Insgesamt ist es wichtig, die Temperatur eines Transistors zu überwachen und geeignete Kühlmaßnahmen zu ergreifen, um eine optimale Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten.