Geleiding in elektrische circuits berekenen:een praktische gids

Door Ariel Balter, Ph.D.
Bijgewerkt op 24 maart 2022

Givaga/iStock/GettyImages

In de elektronica kwantificeert geleiding hoe gemakkelijk een circuitelement stroom laat stromen wanneer er spanning wordt aangelegd. Aangeduid met het symbool G , is geleiding eenvoudigweg het omgekeerde van weerstand (R ) en wordt gemeten in siemens (S). Het hangt af van de vorm, de grootte en de geleidbaarheid van het materiaal (σ).

Geleiding door weerstand

Als de weerstand van een component 1,25×10³Ω is, wordt de geleiding ervan als volgt berekend:

G =1/R

Dus G =1 / (1,25×10³Ω) =8×10⁻⁴S (let op:de juiste omgekeerde waarde is 0,0008S).

Geleiding van stroom en spanning

Wanneer zowel de stroom (I) als de spanning (V) bekend zijn, kan de wet van Ohm worden herschikt om de geleiding direct te vinden:

V =I·R  →  G =I/V

Een voeding van 5 V die 0,30 A aandrijft, levert bijvoorbeeld het volgende op:

G =0,30A / 5V =0,06S

Geleiding uit materiaalgeleiding

Voor een cilindrische geleider met straal r en lengte L , wordt de geleiding bepaald door:

G =(A·σ)/L  =  (πr²·σ)/L

Voorbeeld:Een ronde ijzerdraad met r =0,001m , L =0,1 m , en σ =1,03×10⁷S/m heeft:

Dwarsdoorsnede-oppervlak A =π(0,001m)² =3,14×10⁻⁶m².

Geleiding:G =(3,14×10⁻⁶m² × 1,03×10⁷S/m) / 0,1m ≈ 324S.

Deze formules bieden een snelle, betrouwbare manier om te beoordelen hoe efficiënt een materiaal elektriciteit geleidt.