Das Ohmsche Gesetz ist ein fundamentales Gesetz der Elektrotechnik. Es beschreibt, wie sich Strom, Spannung und Widerstand in einem elektrischen Stromkreis verhalten.
Das Ohmsche Gesetz wird mit der Formel ausgedrückt: U = R * I
Mit dem folgenden Rechner kannst du URI ganz einfach ausrechen.
Wobei U die Spannung in Volt (V) ist, R der Widerstand in Ohm (Ω) und I die Stromstärke in Ampere (A).
Wie rechnet man URI aus?
Anhand des Ohmschen Gesetzes kannst du dir nahezu alle Fragen des täglichen Lebens beantworten. Das bekommt zwar jeder im Physik-Unterricht beigebracht. Die meisten verstehen die Tragweite jedoch nicht.
Du beschäftigst dich jetzt schon etwas länger mit der konkreten Anwendung des Ohmschen Gesetzes. Bald wirst du bemerken, dass plötzlich dein Verständnis für Elektronik steigt.
Zum Beispiel ist das Ohmsche Gesetz sehr wichtig für die Berechnung von elektrischen Schaltungen.
Je nachdem, welchen Wert du ausrechnen möchtest, lässt sich die Formel entsprechend umstellen:
Den mathematischen Zusammenhang kannst du dir ganz einfach als Dreieck merken.
I = U/R: Wie rechnet man den Strom aus?
Für den folgenden Rechner habe ich die URI-Formel umgestellt. Damit kannst du den Strom ausrechnen, wenn du die Spannung und den Widerstand kennst.
R = U/I: Wie berechnet man den Widerstand?
Für den folgenden Rechner habe ich die URI-Formel ein weiteres Mal umgestellt. Damit kannst du den Widerstand ausrechnen, wenn du die Spannung und den Strom kennst.
Was ist das Ohmsche Gesetz?
Das Ohmsche Gesetz ist sehr nützlich, um zu verstehen, wie elektrische Geräte und Schaltungen funktionieren. Zum Beispiel kannst du berechnen, wie viel Strom durch einen Lautsprecher fließt, wenn du die Spannung und den Widerstand kennst.
Außerdem kannst du damit die Größe von Widerständen bestimmen, die benötigt werden, um bestimmte Stromstärken oder Spannungen zu erzeugen.
Für wen gilt das Ohmsche Gesetz?
Das Ohmsche Gesetz gilt für metallische Leiter, jedoch mit ein paar Einschränkungen. Der Leiter muss bei konstanter Temperatur und unter gleichmäßigen Bedingungen betrieben werden. Insbesondere muss der Widerstand konstant bleiben.
Konkret besagt das Ohmsche Gesetz:
Der Strom durch einen Leiter ist direkt proportional zur Spannung an den Enden des Leiters, solange der Widerstand des Leiters konstant bleibt.
Warum gilt das Ohmsche Gesetz nicht für die Glühlampe?
Das Ohmsche Gesetz gilt nicht für die Glühlampe, weil eine Glühlampe kein ohmscher Widerstand ist. Das liegt daran, dass bei einer Glühlampe der Widerstand nicht konstant bleibt. Vielmehr wird der Widerstand vom Strom beeinflusst.
In der Glühlampe wird der Glühfaden vom elektrischen Strom durchflossen. Im kalten Zustand ist der Widerstand gering. Und es fließt sehr viel Strom durch den Draht. Deshalb gehen Glühlampen vor allem beim Einschalten kaputt.
Der Strom erzeugt Wärme. Und durch die Erwärmung des Drahts ändert sich dessen elektrischer Widerstand. Dadurch sinkt der Strom, weil sich der Widerstand erhöht.
Wenn der Strom durch die Glühlampe erhöht wird, erhöht sich die Temperatur des Drahts und damit sein Widerstand. Dies führt zu einem nichtlinearen Zusammenhang zwischen Spannung und Strom. Das lässt sich leider nicht durch das Ohmsche Gesetz beschreiben.
Allerdings kannst du den Strom über die elektrische Leistung der Glühlampe und die Spannung ausrechnen.
Wann gilt das Ohmsche Gesetz und wann nicht?
Grundsätzlich beschreibt das Ohmsche Gesetz den direkt proportionalen Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand. Es gilt für metallische Leiter unter konstanten Bedingungen.
Es gibt jedoch einige Fälle, in denen das Ohmsche Gesetz nicht gilt. Beispielsweise gilt es nicht für Transistoren, Dioden, andere Halbleiterbauelemente und induktive Lasten. Bei diesen ist der Stromfluss nicht proportional zur Spannung.
Ebenso gilt das Gesetz nicht für nichtlineare Widerstände wie Thermistoren, Lichtsensoren oder Glühlampen. Ihr Widerstand ist nicht konstant, sondern hängt von anderen Faktoren ab, wie Temperatur oder Lichtintensität.
Auch bei Wechselspannung (AC) ist das Ohmsche Gesetz nicht immer anwendbar. Hier schwanken Spannung und Strom sinusförmig und verhalten sich nicht direkt proportional. In diesem Fall sind komplexere Formeln notwendig, um den Zusammenhang zwischen Strom und Spannung zu beschreiben.
Weitere Rechner
Damit du nicht jede Formel auswendig lernen musst, findest du hier den passenden Rechner für jeden Zweck:
