Berechne den Spannungsabfall an einem Widerstand aus Versorgung, Widerstand und Strom. Inklusive Restspannung, Verlustleistung und nötiger Belastbarkeit.
Widerstand und Strom
Berechne Spannungsabfall, Restspannung und Wärmeleistung am Widerstand.
Spannungsabfall und Leistung
Restspannung, Wärmeleistung, Belastbarkeit und Stromgrenze
Gib Versorgungsspannung, Widerstand und Strom ein, um den Spannungsabfall zu berechnen.
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Wie berechnet der Spannungsabfall-Widerstand-Rechner den Spannungsabfall?
ƒOhmsches Gesetz und Verlustleistung
UR=R⋅I,PR=I2⋅R
Variablen
UR
Spannungsabfall-Spannung, die am Widerstand abfällt.
U0
Versorgungsspannung-Eingangsspannung der Schaltung vor dem Widerstand.
R
Widerstand-Ohmwert des Bauteils.
I
Strom-Strom durch den Widerstand.
PR
Verlustleistung-Wärmeleistung, die der Widerstand aufnehmen muss.
Formeln für Spannungsabfall und Verlustleistung
Ein Widerstand senkt Spannung nicht unabhängig von der Last. Entscheidend ist immer der Strom, der tatsächlich durch den Widerstand fließt.
Wert
Formel
Bedeutung
Spannungsabfall
UR = R * I
Spannung, die am Widerstand verloren geht.
Restspannung
Urest = U0 - UR
Spannung, die hinter dem Widerstand noch übrig bleibt.
Verlustleistung
P = I² * R
Wärmeleistung, für die die Belastbarkeit reichen muss.
Maximalstrom
Imax = √(Pmax / R)
Stromgrenze aus Belastbarkeit und Ohmwert.
Die Rechnungen gelten für ohmsche Widerstände. Bei Wechselstrom mit Spulen, Kondensatoren oder Frequenzeffekten brauchst du eine Impedanzrechnung.
Beispiele für typische Widerstandsverluste
Die Beispiele zeigen, warum der gleiche Widerstand je nach Strom und Belastbarkeit sehr unterschiedlich wirkt.
Szenario
Spannungsabfall
Restspannung
Leistung
Einordnung
12 V, 330 Ω, 20 mA
6,60 V
5,40 V
132,000 mW
plausibel mit Reserve
5 V, 1 kΩ, 2 mA
2,00 V
3,00 V
4,000 mW
plausibel mit Reserve
5 V, 330 Ω, 30 mA
9,90 V
-4,90 V
297,000 mW
Spannungsabfall größer als Versorgung
Häufig gestellte Fragen zum Spannungsabfall-Widerstand-Rechner
Was berechnet der Spannungsabfall-Widerstand-Rechner?
Der Rechner bestimmt, wie viel Spannung an einem Widerstand abfällt, wenn ein bestimmter Strom durch ihn fließt. Zusätzlich zeigt er Restspannung, Verlustleistung, genutzte Belastbarkeit, Leistungsreserve und den maximalen Strom aus der eingestellten Wattklasse.
Welche Formel steckt hinter dem Spannungsabfall?
Die zentrale Formel ist das Ohmsche Gesetz. Der Spannungsabfall am Widerstand ergibt sich aus Widerstand mal Strom. Die Verlustleistung entsteht aus Strom zum Quadrat mal Widerstand und ist wichtig, weil sie als Wärme im Bauteil landet.
Warum fragt der Rechner nach der Versorgungsspannung?
Der Spannungsabfall allein sagt nicht, ob die Schaltung noch funktioniert. Erst die Versorgungsspannung zeigt, welche Restspannung hinter dem Widerstand bleibt. Wenn der berechnete Abfall größer ist als die Versorgung, ist die gewählte Kombination rechnerisch nicht passend.
Warum ist die Belastbarkeit des Widerstands so wichtig?
Ein Widerstand kann elektrisch den richtigen Ohmwert haben und trotzdem thermisch ungeeignet sein. Wenn die berechnete Verlustleistung nahe an der Wattangabe liegt, wird das Bauteil heißer, altert schneller und kann je nach Aufbau ausfallen.
Warum empfiehlt der Rechner eine höhere Wattklasse?
Die Empfehlung nutzt eine doppelte Reserve auf die berechnete Verlustleistung. Das ist keine starre Regel, aber eine nützliche Planungsgröße für kleine Elektronikaufbauten, weil Gehäuse, Luftstrom, Leiterplatte und Umgebungstemperatur zusätzliche Wärmeprobleme verursachen können.
Was bedeutet eine negative Restspannung?
Eine negative Restspannung bedeutet, dass der eingegebene Strom durch den Widerstand mehr Spannung abfallen lassen würde, als die Versorgung überhaupt liefert. In der Praxis stellt sich dann ein anderer Strom ein oder die Schaltung erreicht ihren Arbeitspunkt nicht.
Kann ich damit eine Spannung einfach reduzieren?
Nur für Lasten mit bekanntem und annähernd konstantem Strom. Ein einzelner Widerstand ist kein stabiler Spannungsregler. Sobald der Laststrom schwankt, schwankt auch der Spannungsabfall und damit die Spannung hinter dem Widerstand.
Wann ist ein Spannungsteiler besser als ein einzelner Widerstand?
Ein Spannungsteiler ist sinnvoll, wenn du ein Signal oder einen Messeingang skalieren willst und der Eingang sehr hochohmig ist. Für Lasten mit nennenswertem Strom ist ein Spannungsteiler meist ineffizient und empfindlich gegenüber Laständerungen.
Welche Rolle spielt die Widerstandstoleranz?
Reale Widerstände treffen ihren Nennwert nicht exakt. Bei 5 % Toleranz kann ein 330-Ω-Widerstand zwischen 313,5 Ω und 346,5 Ω liegen. Dadurch verschieben sich Spannungsabfall, Restspannung und Verlustleistung im realen Aufbau.
Wann reicht dieser Rechner nicht aus?
Nicht genug ist die Rechnung bei Netzspannung, induktiven oder kapazitiven Lasten, gepulsten Strömen, hohen Leistungen, sicherheitskritischen Geräten und Wechselstrom mit Phasenverschiebung. Dann brauchst du Datenblatt, Messung, Schutzkonzept und fachliche Auslegung.