Was besagt das Ohmsche Gesetz?

Das Ohmsche Gesetz besagt, dass die Stromstärke in einem Leiter zwischen zwei Punkten direkt proportional zur Spannung zwischen diesen Punkten und umgekehrt proportional zum Widerstand ist. Die Formel lautet U = I × R, wobei U die Spannung in Volt, I die Stromstärke in Ampere und R der Widerstand in Ohm ist.

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Spannung, Stromstärke, Widerstand und Leistung?

Die vier grundlegenden Beziehungen lauten: U = I × R (Ohmsches Gesetz), P = U × I (Leistung), P = I² × R (Leistung aus Stromstärke und Widerstand) und P = U² / R (Leistung aus Spannung und Widerstand). Kennt man zwei dieser Werte, lassen sich die beiden anderen berechnen.

Worin unterscheiden sich Reihen- und Parallelwiderstände?

In Reihenschaltung addieren sich die Widerstände direkt: Rgesamt = R1 + R2 + R3. In Parallelschaltung addieren sich die Kehrwerte: 1/Rgesamt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Die Reihenschaltung erhöht den Gesamtwiderstand, die Parallelschaltung verringert ihn. Für zwei parallel geschaltete Widerstände gilt: Rgesamt = (R1 × R2) / (R1 + R2).

Was ist elektrische Leitfähigkeit?

Die Leitfähigkeit (G) ist der Kehrwert des Widerstands: G = 1/R. Sie wird in Siemens (S) gemessen. Eine höhere Leitfähigkeit bedeutet, dass das Material Strom besser leitet. Sie ist hilfreich bei der Analyse von Parallelschaltungen, da sich die Leitfähigkeiten dort direkt addieren.

Gilt das Ohmsche Gesetz auch für Wechselstromkreise?

Das Ohmsche Gesetz gilt für Wechselstromkreise, wenn die Impedanz (Z) anstelle des Widerstands (R) verwendet wird. Im Wechselstrom gilt: U = I × Z, wobei Z den Widerstand, die induktive Reaktanz (XL = 2πfL) und die kapazitive Reaktanz (XC = 1/2πfC) umfasst. Bei rein ohmschen Wechselstromlasten gilt weiterhin direkt: U = IR.

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Ohmsches-Gesetz-Rechner

Geben Sie zwei beliebige bekannte elektrische Parameter ein – Spannung, Stromstärke, Widerstand oder Leistung – und berechnen Sie sofort alle vier, plus Leitwert und Energie pro Stunde.

V = I × R P = V × I Ohmsches Rad

Ergebnisse

Spannung

—

Strom

—

Widerstand

—

Leistung

—

Leitwert (G = 1/R)

—

Energie pro Stunde

—

Ohmsches Gesetz

Das Ohmsche Gesetz definiert den grundlegenden Zusammenhang zwischen Spannung, Stromstärke und Widerstand in einem elektrischen Stromkreis:

Leistungsbeziehungen

Die elektrische Leistung kann aus jeder beliebigen Kombination zweier bekannter Werte berechnet werden:

Das Rad des Ohmschen Gesetzes

Alle zwölf Formeln, die sich aus V = IR und P = VI ableiten:

Finden	Von V & I	Von V & R	Von I & R	Von P
V	—	—	V = I × R	V = P / I oder √(P × R)
I	—	I = V / R	—	I = P / V oder √(P / R)
R	R = V / I	—	—	R = V² / P oder P / I²
P	P = V × I	P = V² / R	P = I² × R	—

Praktisches Beispiel

Beispiel – Berechnung des LED-Widerstands

Gegeben: Versorgungsspannung = 12 V, LED-Durchlassspannung = 2 V, Sollstrom = 20 mA

Spannung am Widerstand: 12 − 2 = 10 V

R = V / I = 10 / 0,020 = 500 Ω

P = V × I = 10 × 0,020 = 0,2 W (Verwenden Sie mindestens einen ¼-Watt-Widerstand)

Tipp: Der Leitwert (G) ist der Kehrwert des Widerstands: G = 1/R, gemessen in Siemens (S). Er ist nützlich bei der Analyse von Parallelschaltungen, wo sich die Leitwerte direkt addieren: G_gesamt = G₁ + G₂ + G₃.