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Ohmsches Gesetz


Das Ohmsche Gesetz ist die absolute Grundlage der gesamten Elektrotechnik. Jeder, der mit Elektrotechnik oder Elektronik zu tun hat, sollte es kennen!

Das Ohmsche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen der Spannung und dem fließenden Strom bei einem bestimmten Widerstand. Entdeckt wurde dieser Zusammenhang von dem deutschen Physiker Georg Simon Ohm (16.03.1789 - 06.07.1854). Nach ihm wurde auch die Einheit Ohm (Ω) für den elektrischen Widerstand benannt.

Im folgenden wird dieser Zusammenhang in Verbindung mit einem einfachen Versuch beschrieben.



Versuch zum Ohmschen Gesetz

Versuch:
An eine einstellbare Spannungsquelle wird ein Widerstand von 15 Ohm mit einer Verlustleistung von 10 Watt gelegt. Die Spannung wird in Schritten von 1 Volt erhöht und dabei jedesmal der Strom gemessen.


ohmsches.gif

Ergebnis:
Wenn sich die Spannung bei gleichem Widerstand erhöht, steigt auch der Strom im gleichen Verhältnis an. Verdoppelt sich die Spannung, so verdoppelt sich auch der Strom. Strom und Spannung stehen im gleichen Verhältnis zueinander - man sagt Strom und Spannung verhalten sich zueinander proportional. Die Meßergebisse sind in folgender Tabelle zusammengestellt:


Spannung in V Strom in A
bei R = 15 Ohm
1 0,07
2 0,13
3 0,20
4 0,26
5 0,33
6 0,40
7 0,46
8 0,53
9 0,59
10 0,66
11 0,74
12 0,80

Daraus kann man folgende Merksätze ableiten:

Der Strom I verhält sich zur Spannung U proportional.

Der Strom I verhält sich umgekehrt proportional zum Widerstand R.


ohmsches1.gif   ohmsches2.gif   ohmsches3.gif

Und noch einen wichtigen Merksatz gibt es:

An jedem Widerstand fällt eine Spannung ab. Dieser Spannungsabfall ist abhängig von der Größe des Widerstandes sowie der Höhe des fließenden Stromes.


ohmdreieck.gif

Das Ohmsche Dreieck:
Wird die Größe, die ausgerechnet werden soll, verdeckt, erhält man die Formel!



Zusammenhang zwischen Strom und Spannung

Der Zusammenhang das Strom und Spannung immer zueinander proportional sind, gilt immer, zumindest bei ohmschen oder Wirkwiderständen. Widerstände werden z. B. zur Strombegrenzung eingesetzt, indem sie in Reihe zum Verbraucher geschaltet werden. Dabei ist es aber nicht so, daß sich durch den vorgeschalteten Widerstand nur der Strom verringert.

Wie erinnern uns an den Merksatz, daß an jeden Widerstand eine Spannung abfällt. Da an dem vorgeschalteten Widerstand immer eine gewisse Spannung abfällt, bekommt der Verbraucher eine geringere Spannung als ohne vorgeschalteten Widerstand. Durch die geringere Spannung am Verbraucher sinkt letztlich auch der Strom durch diesen! Und da haben wir wieder unsere alte Regel, daß Strom und Spannung zueinander proportional sind: Eine Strombegrenzung ist daher immer mit einer Verringerung der Spannung verbunden und umgekehrt!

Die elektronische Strombegrenzung an regelbaren Netzteilen arbeitet z. B. genau so, daß bei einer Überschreitung des eingestellten Maximalstromes die Spannung am Ausgang soweit heruntergeregelt wird, bis der Maximalstrom wieder erreicht bzw. nicht überschritten ist.


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