Was ist das Ohmsche Gesetz

Das Ohmsche Gesetz besagt, dass die Stärke des fließenden Stroms bei einem unabhängigen Widerstand immer proportional zur Spannung durch ein Objekt fließt. Einfach erklärt, Steigt die Spannung, Steigt auch die Stärke die ein Widerstand leitet.

Hierbei wird das Omsche Gesetz durch U = R * I definiert. “U” ist die Spannung gemessen in Volt, “R” ist der Widerstand gemessen in Volt und “I” die Stromstärke gemessen in Ampere. Es gilt U / (R*I) = 1

Aus U = R * I kann man also ableiten:

• I = U / R
• R = U / I

Mit dieser Formel lässt sich bei zwei Bekannten Variablen immer die Unbekannte ausrechnen.

Wir Haben eine Stromquelle mit 12V Spannung und einen Widerstand mit 100 Ohm (100 Ω) und wollen wissen was für eine Spannung und welche Stromstärke hinter dem Widerstand herrschen. Also gehen wir wie folgt vor:

Ermittlung der Stromstärke

• U = Spannung = 12V
• R = Widerstand = 100Ω
• I = Stromstärke = Spannung / Widerstand = U / R = 0,12A

Ermittlung der Spannung

• R = 100Ω
• I = 0,12A
• U₁ = Spannung nach Widerstand = R * I = 100Ω * 0,12A = 12V

Ergebnis: Bei einer Spannung von 12V und einem Widerstand von 100Ω erhalten wir eine Stärke von 0,12A, sowie eine Spannung nach Widerstand( U₁ ) von 12V.

Wir haben eine Stromquelle mit 360V Spannung und einen Widerstand von 470Ω

Ermittlung der Stromstärke

• U = 360V
• R = 470Ω
• I = U / R = 360V / 470Ω = 0,7659574468085106A = 765,9574468085106 mA (Vorsilbe “m” steht für milli = Tausendstel)

Ermittlung der Spannung

• R = 470Ω
• I = 0,7659574468085106A
• U₁ = Spannung nach Widerstand = R * I = 470Ω * 0,7659574468085106A = 360V

Ergebnis: Bei einer Spannung von 360V und einem Widerstand von 470Ω erhalten wir eine Stärke von 0,7659574468085106A , sowie eine Spannung nach Widerstand( U₁ ) von 360V.

Erklärung

In beiden Fällen haben wir hinter dem Widerstand die selbe Spannung wie davor, lediglich die Stärke wurde reduziert. Dies liegt nicht am Zufall in der Rechnung. Es liegt daran, dass wir hier keine Reihenschaltung haben, sondern einen einzelnen Widerstand. Die Summe aller Spannungen hinter den Widerständen in Reihe( U_{1 +} U_{2 +} U_{3 +} …) muss immer U ergeben. Bei Verwendung eines einzigen Spannungsteilers haben wir nur U₁ , somit herrscht U = U₁ . Anders würde sich die Spannung nur mit Verwendung eines Spannungsteilers verhalten in z.B. einer Reihenschaltung.

Wie oben beschrieben besagt das Ohmsche Gesetz, dass die eine Erhöhung der Spannung eine Erhöhung der Stromstärke zufolge hat, solange wir einen unabhängigen Widerstand verwenden.

Hierzu verwenden wir wieder einen 470 Ohm Widerstand und ändern lediglich unsere Eingangspannung:

Anhand der Tabelle sehen wir, dass eine konstante Erhöhung der Spannung(U) eine ebenso konstante Erhöhung der Stromstärke(I) zufolge hat.