Anfang des 19. Jahrhunderts experimentierte der Mathematiker, Physiker und Philosoph Georg Simon Ohm mit verschiedenen Werkstoffen. Unter anderem untersuchte er die Werkstoffe auf ihre elektrische Leitfähigkeit und entdeckte dabei, dass nicht jeder Werkstoff den elektrischen Strom
gleich gut leitet, z.B. dass Kupfer den Strom besser transportiert als Stahl. Ohm entdeckt auch, dass kurze und dicke Leitungen mehr Strom transportieren als lange und dünne. Die Kraft, die die Elektronen beim Stromfluss behindern, nannte er "Widerstand", weshalb die Einheit dafür nach ihm benannt wurde. Er fand jedoch mehr noch mehr heraus. Bis zu den Experimenten Ohms war die gängige Meinung, dass
Stromstärke und elektrische Spannung voneinander unabhängige Größen sind. Georg Simon Ohm erkennt aber den mathematischen Zusammenhang, dass das Verhältnis zwischen der elektrischen Stromstärke und der dazugehörigen elektrischen Spannung
konstant ist und die Konstante den elektrischen Widerstand bildet. Dieser von Ohm beschriebener Zusammenhang ist eine sehr wichtige Erkenntnis und gehört seitdem zu den Grundlagen der Elektrotechnik. Ohm formulierte das nach ihm benannte Ohmsche Gesetz. Aus all den Folgerungen kann man folgende Formeln aus dem
Ohmschen Gesetz ableiten: Die Formelzeichen und die dazugehörigen Einheiten sind:
Aus den Formeln kann man ableiten, dass 1 Ohm das Verhältnis zwischen 1 Volt zu 1 Ampere darstellt (1 Ω = 1 V / 1 A). Beispiel: Spannung (U): 230 Volt Stromstärke (I): 4 Ampere Gesucht: Widerstand R Formel: R = U : I Berechnung: 230 : 4 = 57,50 Ω Es ist wichtig zu erwähnen, dass das Ohmsche Gesetz nur bei Widerständen gilt, bei den der Zusammenhang zwischen Spannung und Strom linear ist. Solche Widerstände nennt man auch Ohmsche Widerstände. An vielen Bauelementen kann der Widerstand nicht mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden, da sie keinen linearen Zusammenhang zwischen Spannung und Strom haben. Die Widerstände haben häufig einen Wert, der unabhängig von Spannung und Strom ist. Diese Werte können bei Berechnungen mit dem Ohmschen Gesetz als Widerstandswert eingesetzt werden. Ist die Stromstärke bekannt und die Spannung nicht oder ist die Spannung bekannt und die Stromstärke nicht, kann man der Angabe der Leistung folgende Formeln benutzen, um den elektrischen Widerstand zu berechnen:  Beispiel: Stromstärke (I): 4 Ampere Leistung (P): 920 Watt Gesucht: Elektrischer Widerstand R Berechnung: 920 : (4 · 4) = 57,50 Ω Wie bereits Eingangs dieses Kapitels erwähnt, beschäftigt sich die Elektronik und Elektrotechnik mit den Grundlagen und Vorgängen, darunter z.B. Strom, Spannung und Widerstand, Ohmsche Gesetz (Reihenschaltung bzw. Parallelschaltung) und elektrischer Energie. Damit dieser ganze komplexe Vorgang leichter erfasst werden kann, sollte man sich zuerst mit den Grundlagen vertraut machen, die wichtigste Grundlagen sind: Spannung U, Stromstärke I und Widerstand R: Stromstärke IDefinitionsgemäß gibt die elektrische Stromstärke (Symbol I) an, wie viele elektrische Ladungen (in der Regel von Elektronen oder Ionen getragen) in einer bestimmten Zeit bewegt werden. Die Stromstärke, die auch Strom genannt wird, wird in der Einheit Ampere (A) gemessen.
Spannung UDefinitionsgemäß ist die (elektrische) Spannung eine Größe, die angibt, wie viel Arbeit oder Energie nötig ist, um ein Ladungsträger mit einer bestimmten elektrischen Ladung innerhalb eines elektrischen Feldes zu bewegen. Diese Definition kann man sich auch einfacher vorstellen. Damit “Strom” fließen in einem
geschlossenen System fließen kann, benötigt man eine Spannung als Voraussetzung. Dabei versteht man unter dieser elektrischen Spannung die treibende Kraft, die die Ladungsbewegung (Stromstärke) ermöglicht bzw. verursacht. Grundsätzlich gilt: Je höher die Spannung, desto mehr Strom kann fließen.
WiderstandDer Widerstand sorgt dafür, dass die Spannung abfällt. Man kann sich den Widerstand so vorstellen, dass die Ladungsträger
beim Durchgang eines Leiters (z.B. eines Metalls) mit dessen Atomen zusammenstoßen. Der Widerstand ist also ein Maß dafür, wir stark Elektronen gebremst werden. Der Widerstand hat aber nicht nur Auswirkung auf die Spannung U, sondern auch auf die Stromstärke I. Denn wie bereits erwähnt, gilt: je geringer die Spannung, desto weniger Strom kann fließen, dabei ist zu erwähnen, dass jeder “Stoff” bzw. jedes “Material” einen Widerstand hat. Zusammenhang zwischen diesen MessgrößenFür Ohmsche Widerstände kann man mithilfe der nachfolgenden Formel (Ohmsches Gesetz) den Zusammenhang zwischen den drei Messgrößen Spannung U, Widerstand R und Stromstärke I herstellen. Autor: , Letzte Aktualisierung: 05. September 2022 Welche Formel beschreibt den Zusammenhang von Stromstärke Spannung und Widerstand?Das Experiment zeigt, dass bei vielen elektrischen Leitern die Spannung , die über dem Leiter abfällt, proportional ist zur Stärke des Stroms, der durch den Leiter fließt. Diese Proportionalität bezeichnet man als das OHMsche Gesetz und beschreibt sie durch die Gleichung U = R ⋅ I .
Welches Gesetz drückt den Zusammenhang zwischen Spannung Strom und Widerstand aus?Das Ohm'sche Gesetz drückt diesen Zusammenhang aus: R= U/I (U: Spannung, I: Stromstärke). Umso mehr Widerstand Spannung also erfährt, desto weniger Stromstärke verbleibt; umso mehr Spannung vorhanden ist, desto mehr Stromstärke ist zu verzeichnen.
Welche Beziehung besteht in einem geschlossenen Stromkreis zwischen Widerstand Spannung und Stromstärke?Formeln des Ohmschen Gesetzes
Liegt an einem Widerstand R die Spannung U, so fließt durch den Widerstand R ein Strom I. Soll durch einen Widerstand R der Strom I fließen, so muss die Spannung U berechnet werden. Fließt durch einen Widerstand R ein Strom I, so liegt an ihm eine Spannung U an.
Was passiert mit der Stromstärke Wenn der Widerstand größer wird?Dies beudetet: Je größer der Widerstand, desto kleiner ist bei gegebener Spannung der Strom bzw. desto größer muss die Spannung sein, mit der ein gegebener Stromfluss erreicht wird. Die SI-Einheit des elektrischen W. ist das Ohm (Ω, 1Ω=1VA).
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Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke und Widerstand
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