Ohmsches Gesetz
Das Ohmsche Gesetz - die wichtigste Formel der Elektrotechnik
Das Ohmsche Gesetz beschreibt, wie Spannung, Strom und Widerstand zusammenhängen. Es ist die Grundlage für fast alle Berechnungen in der Elektrotechnik.
Bildhafte Erklärung: Das Wassermodell
Stell dir vor: Elektrizität verhält sich wie Wasser in einem Rohrsystem:
| Elektrische Größe | Wasser-Analogie | Was passiert? |
|---|---|---|
| Spannung U (Volt) | Wasserdruck | Je höher der Druck, desto mehr wird das Wasser durch das Rohr gedrückt |
| Strom I (Ampere) | Wassermenge pro Sekunde | Wie viel Wasser tatsächlich fließt |
| Widerstand R (Ohm) | Engstelle im Rohr | Je enger das Rohr, desto weniger Wasser kommt durch |
Das Ohmsche Gesetz sagt nun: Bei gleichem Druck (Spannung) fließt durch eine Engstelle (Widerstand) weniger Wasser (Strom).
Die drei Formeln des Ohmschen Gesetzes
Die Prüfungsfragen NB501, NB502 und NB503 fragen nach den korrekten Formeln. Es gibt drei Varianten - je nachdem, welche Größe du berechnen willst:
$U = R \cdot I$
„U gleich R mal I"
$I = \frac{U}{R}$
„I gleich U durch R"
$R = \frac{U}{I}$
„R gleich U durch I"
Merkhilfe: URI
Denk an den Schweizer Kanton URI - das ist gleichzeitig die Grundformel:
So funktioniert das Umstellen:
- Du willst I berechnen? → Teile beide Seiten durch R → $I = \frac{U}{R}$
- Du willst R berechnen? → Teile beide Seiten durch I → $R = \frac{U}{I}$
So erkennst du die falsche Antwort
In den Prüfungsfragen tauchen oft falsche Formeln als Ablenkung auf. So erkennst du sie:
$R = \frac{U}{I}$
$I = \frac{U}{R}$
$U = R \cdot I$
$R = U \cdot I$ (multipliziert statt dividiert)
$R = \frac{I}{U}$ (Bruch falsch herum)
$I = R \cdot U$ (multipliziert statt dividiert)
Faustregel: Wenn R oder I durch Multiplikation mit zwei Größen berechnet wird, ist es falsch! Nur U wird durch Multiplikation berechnet.
Beispielrechnungen
Frage NB504 und NB505 verlangen konkrete Berechnungen.
Beispiel 1: Spannung berechnen (wie NB504)
Gegeben: Ein Widerstand von 100 Ω, durch den 90 mA fließen.
Wichtig: Wandle mA in A um! $90\,\text{mA} = 0{,}090\,\text{A}$
Beispiel 2: Widerstand berechnen (wie NB505)
Gegeben: Eine Spannung von 8 V bei einem Strom von 200 mA.
Beispiel 3: Strom berechnen
Gegeben: 12 V Spannung an einem 1 kΩ Widerstand.
Einheiten umrechnen
Bei Prüfungsaufgaben musst du oft Einheiten umrechnen:
| Präfix | Bedeutung | Beispiel |
|---|---|---|
| k (Kilo) | × 1.000 | $1\,\text{k}\Omega = 1000\,\Omega$ |
| m (Milli) | ÷ 1.000 | $90\,\text{mA} = 0{,}09\,\text{A}$ |
| µ (Mikro) | ÷ 1.000.000 | $500\,\mu\text{A} = 0{,}0005\,\text{A}$ |
Zusammenfassung für die Prüfung
| Frage | Thema | Richtige Antwort |
|---|---|---|
| NB501 | Formel für Spannung | $U = R \cdot I$ |
| NB502 | Formel für Strom | $I = \frac{U}{R}$ |
| NB503 | Formel für Widerstand | $R = \frac{U}{I}$ |
| NB504 | Spannung berechnen | $U = R \cdot I$ → Einheiten beachten! |
| NB505 | Widerstand berechnen | $R = \frac{U}{I}$ → Einheiten beachten! |
Eselsbrücke: URI - wie der Schweizer Kanton. $U = R \cdot I$ ist die Grundformel, alle anderen ergeben sich durch Umstellen.
Wissenskontrolle
0 / 5 Fragen richtigWelcher der nachfolgenden Ausdrücke stellt den Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Widerstand korrekt dar?
Alle Funktionen nutzen
Registriere dich kostenlos, um alle 5 Fragen zu üben, deinen Fortschritt zu speichern und schwierige Fragen zu markieren.
Kostenlos registrierenBereits registriert? Anmelden
Welcher der nachfolgenden Ausdrücke stellt den Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Widerstand korrekt dar?
Welcher der nachfolgenden Ausdrücke stellt den Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Widerstand korrekt dar?
Welche Spannung lässt einen Strom von 90 mA durch den Widerstand fließen?
Welcher Widerstandswert liegt vor?
