Was meinen die Leute, wenn sie über ein Gerät sprechen, das Strom zieht? Warum „ziehen“ Geräte unter Last mehr Strom?

Nach meinem (äußerst rudimentären) Verständnis wird die in einem Stromkreis fließende Strommenge durch a) ihren Widerstand und b) die Spannung der Stromquelle (Spannung von Anfang bis Ende) bestimmt, die den Ladungsfluss erzwingt.

Warum spricht man dann von einem Gerät, das zusätzlichen Strom "aufnimmt", wenn z. B. ein Motor auf eine starke Kraft trifft? Wenn überhaupt, würde ich erwarten, dass dies den Widerstand im Stromkreis erhöht und damit den Strom verringert , der durch ihn fließt. Was sagt eine Last im Stromkreis darüber aus, wie viel Ladung durchgedrückt wird? Wie kann es mehr herausholen?

Alternativ: Wo ist mein Verständnis dieser Interaktionen fehlerhaft? :)

Stellen Sie sich das vor, als würde Sie beim Joggen mehr Atem holen als beim Gehen.

Ein Stromkreis unter normalen Bedingungen wird mit einer bestimmten Impedanz angezeigt. Beispielsweise dreht sich ein Gleichstrommotor, der ohne mechanische Last arbeitet, mit einer Geschwindigkeit, die durch die Anzahl seiner Wicklungen, Kontakte, Permanentmagnete usw. bestimmt wird. Wenn eine Last auf die Welle aufgebracht wird, bremst der Rotor ab, wodurch die Impedanz der Wicklungen verringert wird kontaktiert. Vereinfacht gesagt wird die Impedanz durch die Geschwindigkeit (Frequenz) bestimmt, mit der sie sich dreht. Da die Wicklungen induktiv sind, verringert die Verringerung der Winkelfrequenz die Impedanz. Dadurch steigt der Strom, sozusagen "atmet mehr".

Mit "extra Strom ziehen" meinen die meisten Menschen genau das, was "unter [extra] Last" bedeutet, dh das Gerät muss mehr Strom an seine Last liefern.

Wenn Sie darüber nachdenken, ob der Strom (und damit die Leistung bei konstanter Spannung) in einem Motor bei höherer Last abnimmt , dann würde ein grundlegendes physikalisches Gesetz gebrochen - mehr Leistung geht aus als ein. Es gibt viele Details, die verschwinden könnten Hier hinein, aber im Wesentlichen gegenelektromotorische Kraft (oder Gegenelektromotorische Kraft ) ist der Grund, warum Motoren und andere ähnliche Dinge so funktionieren wie sie (siehe auch das Lenzsche Gesetz ). Eine grobe Analogie ist vielleicht, dass Sie sich vorstellen können, dass der Motorantrieb tatsächlich physisch mit der Last verbunden ist (ähnlich wie bei einem Transformator).

Es ist recht einfach und informativ, einen Schnelltest mit einem (vorzugsweise kleinen) Motor, einem halbwegs anständigen (oder Tisch-) Netzteil und einem Multimeter (oder einem Oszilloskop mit Stromsonde) durchzuführen. Richten
Sie den Stromkreis so ein, dass der Strom durch den Motor gemessen wird, und beobachten Sie dann Stromschwankungen vom Start bis zur Volllast, dann eine kleine Last aufbringen und die Last allmählich erhöhen, bis der Motor zum Stillstand kommt (wenn dies für den Motor und Sie selbst ungefährlich ist - überprüfen Sie das Datenblatt, machen Sie es auf jeden Fall kurz. Die meisten halbwegs anständigen Datenblätter werden es tun Geben Sie Daten zu Wicklungswiderstand, Blockierstrom, Leerlaufstrom, Grafiken usw. an.)

Wenn Ingenieure sprechen, möchten sie, dass Sie wissen, dass sie sehr schlau sind und ihre eigene Sprache haben, um es zu beweisen ... Ein bisschen wie "COP TALK", dh: "Der Täter stieg aus dem Fahrzeug aus und betrat die Einrichtung, um die er sicherte Kauf eines Coca-Cola-Produkts kurz vor dem Wiedereinsteigen in sein Fahrzeug .... "

Für elektrische oder elektronische Zwecke:

"Zeichnen" bedeutet verbrauchen, ziehen oder eine Ressource verwenden .... So wie Sie die Milch aus Ihrer Tasse "ZIEHEN" können, die die Quelle ist, können Sie in der Elektronik mehr Strom aus der Quelle "ZIEHEN". Wird fast ausschließlich im Begriff "Drawing Current" verwendet

"Strom" ist ein Begriff, mit dem wir den Stromfluss durch ein Kabel visualisieren, darstellen und messen.

Wenn Leute sagen, dass ein Gerät "Strom zieht", meinen sie einfach, dass das Gerät Strom aus der Stromversorgung zieht oder verbraucht. In der Elektronik machen wir uns ständig Sorgen darüber, wie viel Saft unsere Geräte benötigen oder aktuell verbrauchen. Vielleicht sind wir besorgt, weil wir eine Batterie verwenden, und wir sind besorgt, dass wir die Batterie töten könnten, wenn wir "ZU VIEL STROM ZEICHNEN", oder vielleicht haben wir ein Problem mit einem Gerät. Vielleicht dreht es sich nicht, leuchtet nicht auf oder gibt die richtigen Geräusche von sich ... ABER !!, es scheint so, als würde es "eine Menge aktueller Informationen zeichnen" das weiß nicht wovon du redest.

Eine "LAST" ist einfach ein Gerät oder ein Teil eines Stromkreises, der Strom von einer elektrischen Quelle verbraucht. Wenn wir uns einen Stromkreis ansehen, der beispielsweise eine Waschmaschine, eine Klimaanlage oder eine Festplatte in einem Computer betreibt, sagen wir, dass diese Komponente "DIE LAST" des Stromkreises darstellt oder tatsächlich ist.

ABER!!!!! Die Menge an LAST kann sich abhängig davon ändern, was das Gerät zu einem bestimmten Zeitpunkt tut.

Alternativ kann sich "LAST" auch auf die Gesamtleistung beziehen, die von der Stromquelle bezogen wird. Wir können also auch sagen: "Die Klimaanlage belastet unseren Stromkreis stark, oder gemeinsam ist die Klimaanlage, die Waschmaschine und der Computer für einen einzelnen Haushaltsstromkreis zu stark belastet.

Wenn ein Gerät unter Last steht, bedeutet dies, dass es gerade arbeitet und mehr Strom von der Stromquelle oder "Stromversorgung" benötigt. Möglicherweise wird der Begriff "Es ist unter starker Last" angezeigt. Offensichtlich lässt HEAVY LOAD darauf schließen, dass das Gerät sehr hart arbeitet, möglicherweise in der Nähe seiner maximalen Kapazität. Eine leichte Belastung setzt das Gegenteil voraus und liegt auch auf der Hand.

Die richtige Frage ist also nicht, warum ein Gerät unter Last mehr Strom verbraucht, sondern vielmehr, was der Begriff Last in diesem komplexen Ingenieur-Vokabular eigentlich bedeutet. Die Tatsache, dass ein Gerät "unter Last" ist, bedeutet tatsächlich direkt, dass das Gerät einfach Strom oder Strom aus der Versorgung verbraucht. Je schwerer die Last für einen bestimmten Stromkreis wird, desto mehr Strom oder Leistung wird aus der Stromversorgung entnommen oder entnommen. Ein Stromkreis, der NICHT unter Last steht, zieht überhaupt keine Energie oder keinen Strom.

Bitte beachten Sie, dass "Leistung" und "Strom" in meiner Erklärung nur als allgemeine Beschreibung der von einem Gerät oder einer Schaltung verwendeten elektrischen Energie verwendet wurden. Technisch gesehen handelt es sich bei "Strom" und "Leistung", obwohl beide direkt miteinander zusammenhängen, um zwei verschiedene Messungen und zwei verschiedene Werte für einen bestimmten Schaltkreis.

Ich hoffe, das hilft und trifft das Herz Ihrer Frage.

Danke fürs Lesen,

Keith Danhardt

ES TUT UNS LEID! Ich habe nur den obersten Teil Ihrer Frage zum Zeichnen von Strömen und Lasten gesehen ... Wenn ich die Motorsache einsetze, habe ich festgestellt, dass Sie ein höheres Verständnis haben, als ich eigentlich geschrieben habe.

Jetzt wirft die Motorsache einfach wegen der unglaublich interessanten Dinge, die tatsächlich ablaufen, wenn ein Motor läuft, ein bisschen einen Schraubenschlüssel in die Dinge.

Es scheint ziemlich offensichtlich, dass jedes Gerät mit einer höheren Last mehr Energie benötigt, um zu funktionieren. Zum Beispiel sollte ein Motor, der gerade 10 Pfund hebt, die doppelte Kraft aufbringen, wenn sich das Gewicht auf 20 Pfund ändert. Nicht genau, aus vielen Gründen wie Reibung und anderen Faktoren, aber es genügt zu sagen, dass die Logik vorschreibt, dass eine Maschine, die die doppelte Menge Arbeit leistet, die doppelte Energie verbraucht (alles andere ist gleich). In gewisser Weise kann "LOAD" als die Menge an Arbeit beschrieben werden, die eine Maschine leistet. Je schwerer das Heben in unserem Beispiel ist, desto schwerer ist die LAST, desto mehr Leistung wird benötigt. Ziemlich einfach.

Betrachtet man die Motorsache also streng als eine Sache nach dem Gleichstrom-Ohm-Gesetz und unter Berücksichtigung Ihres Verständnisses sollte es keine Frage geben, warum eine schwerere Last den Strom in einem Stromkreis erhöht. . Wenn die Last größer wird, nimmt der Widerstand der Last effektiv ab. Wenn also die angelegte Spannung gleich bleibt, der Lastwiderstand jedoch abnimmt, muss der Strom offensichtlich ansteigen. Einfaches Ohm-Gesetz. Das einzige Problem ist, dass die Zahlen nicht funktionieren.

Betrachtet man dies aus einem direkten Verhältnis von Widerstand, Spannung, Strom, so scheint die Motorsache keinen elektronischen Sinn zu ergeben. Die Zahlen berechnen sich nicht so, wie Sie dachten. Und dies ist der genaue Grund, warum ich mich entschlossen habe, weder Theorie noch Kommunikation als Hauptfach zu wählen. Wenn Sie sich mit diesen Theorien beschäftigen, scheinen die Dinge das alte OHMS-Gesetz zu brechen. Beachten Sie, dass ich sagte, erscheint. Wenn Sie sich schließlich hinsetzen und 4 Seiten mathematischer Gleichungen erstellen, die alle direkt auf dem Ohmschen Gesetz beruhen und diesem Gesetz entsprechen, funktioniert und sich als genau das herausstellt, was sie gesagt haben, obwohl es auf den ersten Blick keinen Sinn zu ergeben scheint ..

Was in einem laufenden Motor tatsächlich vor sich geht, ist eine komplexe Abfolge von Interaktionsereignissen, die sich alle auf ihre eigene Weise auf den Stromfluss auswirken. Neben Reibung, Erwärmung der Wicklungen und einigen anderen Kleinigkeiten gibt es etwas, das als Gegen-EMF bezeichnet wird. Dies ist der einflussreichste Faktor, ob Sie es glauben oder nicht.

Wenn Sie einen Elektromotor betreiben (bitte bleiben Sie für unsere Zwecke bei einem Gleichstrommotor. Mein Gehirn fängt schon an zu schmerzen, wenn ich nur daran denke, den Wechselstrommotor zu erklären.), Ist theoretisch der einzige Stromverbrauch der Verlust in die Reibung der Lager und der Spulenwicklungen. Andernfalls würde ein Elektromotor "theoretisch" keine Leistung aufnehmen. Durch die Konstruktion des Elektromotors wird tatsächlich eigener Strom erzeugt. ....... in gewisser Weise ....... Genau wie ein Transformator oder ein elektrischer Generator arbeitet auch der Elektromotor mit der Idee, dass eine Ladespule aus Drähten tatsächlich Energie in dem Magnetfeld enthält, das sich selbst umgibt wenn ein elektrischer Strom durch sie geleitet wird. Wenn dieses Feld zusammenbricht, es induziert eine Spannung an der umgebenden Spule von Drähten, die zu 100% dem Strom entspricht, der ursprünglich zum Laden der Spule verwendet wurde. (abzüglich der Verluste in der Spule.) Dies wird als Gegen-EMK bezeichnet. In einem Transformator oder Generator wird der erzeugte elektrische Strom an seine Last oder Stromversorgung gesendet, um bei Bedarf verwendet zu werden. Im Elektromotor fließt dieser Rückstrom jedoch in die eigene Stromversorgung zurück und ersetzt scheinbar den ursprünglich entnommenen Strom. Fügen Sie nun die Erwärmung der Drähte, die Wirkung der Permanentmagnete hinzu, die auch Teil des Gleichstrommotors sind, und andere Faktoren, und für mich wird es zumindest mathematisch unmöglich zu berechnen .... Nun, nicht wirklich, aber. Holen Sie sich ein Wattmeter und messen Sie die tatsächliche Leistung. Viel einfacher.. Rechne einmal in deinem Leben nach, um die Theorie zu beweisen, aber vertraue danach einfach dem Wattmeter. Wenn Sie in Ihrem Leben zu viele dieser Berechnungen durchführen, explodiert Ihr Kopf. Gehen Sie daher mit äußerster Vorsicht vor.

Eine Sache, die in der obigen Erklärung fehlt, ist, dass es sich, obwohl wir über einen Gleichstrommotor gesprochen haben, immer noch um einen Wechselstrom handelt, der auf einer Spule zusammenbricht, da ein Gleichstrommotor bei Drehung ständig die Polarität der Ladung in der Spule umkehrt Drähte erzeugen effektiv eine Wechselspannung. Dies könnte wahrscheinlich eine viel größere und bessere Erklärung brauchen, aber ich muss es irgendwo abschneiden.

Ok, um nun zu erklären, warum der Strom ansteigt, wenn der Motor zurückgehalten oder sogar angehalten wird, während die volle Leistung noch anliegt. Nun, da der Motor beispielsweise gestoppt ist, fällt das Magnetfeld um die Spule niemals zusammen. Ohne den Motor zu drehen, laufen Sie einfach mit voller Spannung direkt in ein gerades Stück Draht. Vielleicht ein langer gewickelter Draht, aber immer noch nicht viel elektrischer Widerstand. Ohne das Ein- und Ausschalten aus der Motordrehung wird also ständig die volle Spannung aus der Spannungsversorgung an die Motorspule angelegt. Dann zieht die Spule enorme Strommengen aus der Versorgung und erwärmt gleichzeitig die Spulendrähte, um diese im Grunde genommen kurzgeschlossene Energie auszutreiben. Daher! Strom fließt durch das Dach und Sie zerstören höchstwahrscheinlich die Spulenwicklungen. Es ist leicht, es an der Oberfläche zu betrachten und zu sagen:

Keith

Am Ende des Tages rührt Ihre Verwirrung vom Ohmschen Gesetz her. Das Ohmsche Gesetz gilt nur für Komponenten, die ohmsch sind (das heißt, ihr Widerstand ändert sich in Bezug auf andere Variablen nur sehr wenig, was insofern etwas dumm ist, als die Definition im Grunde bedeutet "Eine Komponente, die dem Ohmschen Gesetz entspricht").

Tatsache ist, dass die meisten Komponenten nicht ohmsch sind. Dies bedeutet natürlich, dass sich sein Widerstand ändern kann und sich somit der Strom ändert. Aber da Widerstand etwas ist, woraus wir uns gemacht haben (Widerstand hat nichts Physisches), ist die tatsächliche Änderung eine Änderung des Stroms, die einer Änderung von Voltage/Currentoder gleichkommt Resistance.

Okay ... es gibt also eine Menge Objekte, die nicht ohmsch sind. Das einfachste, was ich mir vorstellen kann, ist das Solenoid (oder der Elektromagnet). Ein "idealer" Elektromagnet hat einen imaginären Widerstand und ist sehr unohmig. Es widersteht Änderungen im Strom. Da diese in allen Motoren vorhanden sind, sollten Sie verstehen können, dass Motoren NICHT OHMISCH sind.

Daher ist die Stromaufnahme nicht proportional zur Spannung an den Motoren.

Eine andere Art, darüber nachzudenken, sind Rohre. Ein einfaches Rohr wird mehr Wasser fließen lassen, je mehr Druck Sie dahinter setzen. Je dicker das Rohr, desto mehr Wasser fließt pro Druck.

Sie können jedoch auch Dinge wie Zisternen in Ihrem Sanitär haben. Wenn Sie den Wasserdruck einschalten, fließt viel Wasser. Wenn sich der Tank jedoch zu füllen beginnt, hört das Wasser auf zu fließen. Können Sie mit mir über den Widerstand der Zisterne sprechen?

1) Wir bezeichnen es als "Ziehen" von Strom, weil sich Elektronen beim Anschließen einer Last an die Quelle ausrichten und in Richtung des positiven Anschlusses der Quelle wandern. Um die Elektronenmenge (Ladung) und auch die benötigte Zeit zu messen Wir haben Menge genannt Strom . Und wir nehmen an, dass die Richtung des Stroms der Richtung des Elektronenflusses entgegengesetzt ist. Man spricht also davon , Strom aus der Quelle zu ziehen, was eigentlich bedeutet, dass die Quelle Elektronen aus der Last zieht .

2) Wir können nicht zu dem Schluss kommen, dass die Last direkt mehr Strom zieht. Stellen Sie sich eine ohmsche Last vor, die an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist und einen Strom von V / R zieht. Angenommen, ein Kurzschluss passiert, und R fällt auf Null ab. Dann ist der Strom V / 0, dh unendlich . Dies ist ein unerwünschter Fehler in einer Schaltung. Und auf OC zieht es keinen Strom. Wenn also eine Quelle an eine Last angeschlossen ist, zieht sie optimalen Strom .

Die an einen Motor gelieferte Leistung beträgt V x I. Wenn die Spannung konstant ist und der Motor mehr Leistung benötigt (weil seine mechanische Belastung zunimmt), wird der Spannungsversorgung mehr Strom entnommen.

Das elektrische Potential eines Punktes oder "Knotens" ist das Ausmaß, in dem es Elektronen anzieht; Wenn man dies zulässt, fließen Elektronen von Punkten mit niedrigerem Potential zu Punkten mit höherem Potential und leisten dabei Arbeit. Es ist möglich, Elektronen von Punkten mit höherem Potenzial zu Punkten mit niedrigerem Potenzial zu verschieben (das ist es, was Batterien und Netzteile tun), aber dies erfordert das Hinzufügen von Energie von woanders.

Ein Gerät wird als "Strom von einem Knoten ziehen" bezeichnet, wenn es den Elektronen von anderen (normalerweise mit niedrigerem Potential) Knoten erlaubt, zu diesem Knoten zu fließen. Eine Vorrichtung wird als "Stromsenke von einem Knoten" bezeichnet, wenn Elektronen von anderen Knoten zu diesem Knoten fließen, unabhängig davon, ob dieser andere Knoten ein niedrigeres Potential aufweist (so dass die Elektronen einfach dort fließen können) oder der andere Knoten ein höheres Potential aufweist und Die Elektronen müssen geschoben werden. Eine Vorrichtung wird als "Stromquelle für einen Knoten" bezeichnet, wenn Elektronen von diesem Knoten zu anderen Knoten fließen (wiederum ohne Rücksicht auf relative Potentiale). Ich kenne keinen Begriff, der wie "Quelle" wäre, aber mit der Folge, dass Elektronen einfach fließen durften.