Physik · Klasse 7–10
Ohmsches Gesetz: Formel, Kennlinie und Beispiele
Doppelte Spannung, doppelter Strom: Du lernst U = R · I, das Umstellen der Formel und wie du ohmsches Verhalten an der Kennlinie erkennst.
0 von 10 Aufgaben gelöst
Drehst du am Netzgerät die Spannung hoch, fließt mehr Strom durch den Widerstand. Bei vielen Bauteilen passiert das ganz gleichmäßig: doppelte Spannung, doppelte Stromstärke. Genau das beschreibt das ohmsche Gesetz. Hier lernst du, damit zu rechnen und zu prüfen, wann es gilt.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Die Spannung ist der Antrieb für den Strom, zum Beispiel von einer Batterie. Die Stromstärke sagt, wie viel Ladung pro Sekunde durch den Leiter fließt. Der Widerstand sagt, wie stark ein Bauteil den Strom bremst.
| Größe | Formelzeichen | Einheit |
|---|---|---|
| Spannung | U | Volt (V) |
| Stromstärke | I | Ampere (A) |
| Widerstand | R | Ohm (Ω) |
Definition
Widerstand
Der Widerstand R ist Spannung geteilt durch Stromstärke: R = U : I. Es gilt 1 Ω = 1 V : 1 A.
Teste dich
Bei manchen Bauteilen wächst die Stromstärke genau im gleichen Verhältnis wie die Spannung. Dann bleibt der Quotient U : I immer gleich, egal wie hoch die Spannung ist. Das gilt nur, solange sich die Bedingungen nicht ändern, vor allem die Temperatur.
Definition
Ohmsches Gesetz
Bei konstanter Temperatur ist die Stromstärke I proportional zur Spannung U. Der Widerstand R = U : I bleibt dabei konstant.
Merke: R = U : I kannst du für jedes Bauteil ausrechnen. Ohmsch ist ein Bauteil aber erst, wenn R bei mehreren Messungen gleich bleibt.
Teste dich
Aus U = R · I bekommst du durch Umstellen die beiden anderen Formeln. Schreib zuerst auf, was gegeben und was gesucht ist. Rechne dann mit den Grundeinheiten Volt, Ampere und Ohm. Mach am Ende einen kurzen Plausibilitätscheck.
| Gesucht | Formel |
|---|---|
| Spannung U | U = R · I |
| Stromstärke I | I = U : R |
| Widerstand R | R = U : I |
Beispiel: Stromstärke und Widerstand berechnen
- 112 V an 4 Ω: I = 12 V : 4 Ω = 3 A
- 26 V und 0,3 A gemessen: R = 6 V : 0,3 A = 20 Ω
Teste dich
Du misst bei mehreren Spannungen die Stromstärke und trägst die Wertepaare in ein Diagramm ein. Diese Kurve heißt Kennlinie. Bei einem ohmschen Widerstand ist sie eine Gerade durch den Ursprung. Bei einer Glühlampe ist sie gekrümmt, weil der heiße Draht einen größeren Widerstand hat.
| U | I | U : I |
|---|---|---|
| 2 V | 0,1 A | 20 Ω |
| 4 V | 0,2 A | 20 Ω |
| 6 V | 0,3 A | 20 Ω |
Merke: Strommessgerät in Reihe, Spannungsmessgerät parallel zum Bauteil. Umstecken nur bei ausgeschalteter Spannungsquelle.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Ohmsches Gesetz
Formel
U = R · I
Umstellen
I = U : R und R = U : I
Einheit
1 Ω = 1 V : 1 A
Ohmsch
U : I bleibt konstant
Kennlinie
Gerade durch den Ursprung
Messen
I in Reihe, U parallel
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Bei 3 V fließen 0,15 A. Wie viel Strom fließt bei 9 V?
- 1Widerstand: R = 3 V : 0,15 A = 20 Ω
- 2Neue Stromstärke: I = 9 V : 20 Ω = 0,45 A
- 3Kontrolle: dreifache Spannung, dreifache Stromstärke
- 43 · 0,15 A = 0,45 A
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Die Stromstärke misst du in . Bei einem ohmschen Widerstand führt die doppelte Spannung zur Stromstärke. Das Spannungsmessgerät schließt du zum Bauteil an.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback