Warum sinkt die Stromstärke bei steigender Spannung?
Die Formel für die Stromstärke lautet ja I = U/R. Wenn also die Spannung steigt, steigt auch die Stromstärke. Nehme ich aber die Formel P = U * I, und forme sie um in I = P/U, dann sinkt die Stromstärke, wenn die Spannung steigt. Hier muss definitiv ein Fehler vorliegen, doch ich finde ihn nicht
7 Antworten
Du vergleichst Äpfel und Birnen.
(R sei bei den Formeln hier konstant.)
I ist Proportionale zu U, in Formel I=U * 1/R, 1/R ist nur ein konstanter Faktor. Setzt man R=1 ist es noch leichter zu sehen, dann ist I=U.
Steigt U steigt der Strom I und anders herum [, es wird mehr Strom durch R "gedrückt"].
P ist die Leistung, mit eben P= U*I. Hier ist P proportional zu U oder I. Und nicht U oder I proportional zu einander. Lässt du P konstant und änderst einen der proportionalen Werte I oder U, so muss sich I oder U entsprechend passend ändern.
Übrigens gilt:
mit I=U/R folgt P=U*I=U*U/R=U^2/R
P=U^2/R, hier kommt der Strom nicht mehr direkt vor.
oder mit U=R*I folgt P=R*I * I = R* I^2
P=I^2*R, hier kommt die Spannung nicht mehr direkt vor.
Interessant wird die Betrachtung bei realen Verbrauchern, es gibt nämlich beides.
Wenn eine Heizung/Backofen weniger Spannung bekommt, sinkt die Stromstärke. Wenn ein Computer weniger Spannung bekommt, steigt die Stromstärke.
Im ersten Fall hast du einen konstanten Widerstand, es gilt I = U/R und somit für die Leistung: P=U*I=U²/R
Im zweiten Fall hast du eine Regelung, welche die Leistung konstant hält (gleiche PC-Auslastung vorausgesetzt). Dann ist aber der Widerstand variabel.
Du hast insofern Recht, dass du nicht beide Effekte haben kannst, wenn sich die Spannung ändert.
PS: Dass der Widerstand/bzw. die Stromaufnahme variabel ist - z.B. auch bei Motoren - ist ein Grund, warum es oft nicht möglich ist, die Spannung mit einer einfachen Reihenschaltung (von Widerstand/Verbraucher) zu verringern.
Hier muss definitiv ein Fehler vorliegen, doch ich finde ihn nicht
der Gedankenfehler ist, die Leistung P als konstant anzunehmen. Das ist normalerweise nicht der Fall.
Der Fehler ist, das ja die Leistung normalerweise nicht konstant bleibt, wenn man die Spannung ändert. Um so ein Verhalten nachzuweisen müsste man das Experiment sehr stark beeinflussen.
Ok, stimmt...allerdings fällt es etwas schwer, bei einem gegebenen Trafo die SekundärSpannung zu ändern, ohne die Primärspannung, oder die Windungszahl zu ändern.
Das stimmt natürlich auch.
Der Trafo sollte als Beispiel für eine praktisch abgewendeten statische (nicht dynamische) Spannungsänderung sein in dem das gleiche P durch zwei verschiedene Us dargestellt werden kann. Eben U1 * I1 = P = U2 * I2.
Danke, du hast recht. Ich hatte kurz vergessen, dass Stromstärke ja proportional zur Spannung ist.
Man kann es auch umdrehen...R ist in kleinen Bereichen, oder bei richtiger MaterialWahl einigermaßen kontant. Um in so einem Experiment die Leistung konstant zu halten, muss man halt tricksen. Dann stimmt es schon.Es gibt mWn aber kein Experiment, bei dem das von allein passiert.
Die Formel für die Stromstärke lautet ja I = U/R. Wenn also die Spannung steigt, steigt auch die Stromstärke.
Korrekt. Mit steigender Spannung kann bei konstantem Widerstand ein höherer Strom fließen.
I = P/U, dann sinkt die Stromstärke, wenn die Spannung steigt.
Korrekt. Bei steigender Spannung wird für eine konstante Leistung ein kleinerer Strom benotigt.
Der Fehler liegt darin, dass du Widerstand und Leistung für das gleiche hältst.
Oder man guckt auf einen Transformator. Verluste mal vernachlässigt ist die Leistung auf Primär -und Sekundärseite nicht unbedingt konstant, aber stets identisch. Auf Primärseite viele Wicklungen, hohe Spannung und wenig Strom und auf Sekundärseite wenige Wicklungen, niedrige Spannung und hoher Strom.