Das Ohmsche Gesetz
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Als Ohmsches Gesetz (nach Georg Simon Ohm) wird die
Tatsache bezeichnet, dass der Spannungsabfall U über metallische
Leiter, sogenannte Ohmsche Widerstände R, direkt proportional zur
hindurchfließenden Stromstärke I ist, also U ∝
I. In der Physik sprechen wir von elektrischer Spannung und vom elektrischen Strom, als Stromstärke. Vermeide das komisch-falsche Wort Stromspannung, das Reiseveranstalter und Rechtsanwälte so gerne benutzen und ersetze es durch eines der folgenden Worte: elektrische Spannung, Betriebsspannung oder Netzspannung. |
Widerstand, Stromstärke und elektrische Spannung
U = R · I I = U / R R = U / I
Die Formeln des Ohmschen Gesetzes
Das Ohmsche Gesetz kennt drei Formeln zur Berechnung von Strom (Stromstärke), Widerstand und Spannung:
Soll durch einen Widerstand R der Strom
I fließen, so muss die Spannung U berechnet
werden.
Liegt an einem Widerstand R die Spannung
U, so fließt durch den Widerstand R ein Strom
I.
Fließt durch einen Widerstand R
ein Strom I, so liegt an ihm eine Spannung U an.
| Größe | Formelzeichen | Einheit | Abkürzung |
| Spannung | U | Volt | V |
| Strom | I | Ampere | A |
| Widerstand | R | Ohm | Ω |
| Leistung | P | Watt | W |
In elektrischen
Leitern, bei denen Strom und Spannung zueinander proportional
sind,
gilt das ohmsche Gesetz: U ~ I oder U / I =
const.
Drähte aus dem Material Konstantan oder
Metalldrähte, die auf konstanter Temperatur
gehalten werden, erfüllen das
Gesetz von Ohm gut.
U / I = R ist
nicht das Gesetz von Ohm. Es ist die Definition des
Widerstands.
Danach kann in jedem Punkt - auch bei einer gebogenen Kennlinie
-
der Widerstandswert berechnet werden.
Das magische Dreieck von
Ohm
Das magische URI-Dreieck kann als
Hilfsmittel verwendet werden, um die verschiedenen
Formeln des Ohmschen
Gesetzes zu ermitteln. Der Wert, der berechnet werden soll,
wird abgedeckt.
Mit den beiden übrigen Werten wird das Ergebnis ausgerechnet.
Der Buchstabe I kann von "International
Ampere", aber auch von lat. influare (hineinfließen) kommen,
R von
Resistance oder von resistare (widerstehen) und U von lat. urgere
(treiben, drängen),
kann
aber
auch von "Unterschied" herkommen - wegen der Potentialdifferenz als
Unterschied.
Einheit der
Leistung P = U · I
Berechnung von Leistung, Spannung, Strom
Widerstand
Einige sind der Meinung, dass Georg Simon Ohm
die Berechnung des "spezifischen Widerstands"
gefunden hat und nur dieses
demnach das wahre ohmsche Gesetz sei:
| Größe des Widerstands | ||
 |
||
| R | = Widerstand in Ω | |
| ρ | = Spezifischer Widerstand in |  |
| l | = Länge in m | |
| A | = Querschnittsfläche in m2 |
Die abgeleitete SI-Einheit für den spezifischen
Widerstand ρ ist Ω · m, gekürzt aus
dem
anschaulichen Ω · m2/m. Der Kehrwert des
spezifischen Widerstands ist die elektrische Leitfähigkeit.
Querschnitt Berechnung - Querschnittsberechnung
Jetzt kommt immer die Frage: Wie rechnet
man nun den Drahtdurchmesser d in den
Drahtquerschnitt A oder
wie rechnet man die Querschnittsfläche A in den Durchmesser d
um?
Berechnung Querschnitt A aus
Durchmesser d: (Kabelquerschnitt -
Leitungsdurchmesser)
r = Radius des Drahts
(Drahtradius)
d = Durchmesser der Drahts (Drahtdurchmesser)
Berechnung Durchmesser d aus
Querschnitt A:( Kabeldurchmesser -
Leitungsquerschnitt)
Querschnitt A des Leiters in mm2 eingesetzt ergibt
den Durchmesser d in mm.
Umrechner: Runde Kabel, Draht und Leitung:
• Durchmesser in
Kreis-Querschnitt und zurück •
Elektrische Spannung U = R • I
Elektrische Spannung = Widerstand × Stromstärke
Bitte zwei Werte eingeben, der dritte Wert wird berechnet.
Elektrische Leistung P = U • I
Elektrische Leistung = Spannung × Stromstärke
Bitte zwei Werte eingeben, der dritte Wert wird berechnet.