Ohm'sches Gesetz – R = U/I
An einem Bauteil misst man U = 12 V und I = 2 A. Welche Rechnung liefert den Widerstand R?
Erklärung: Der Widerstand ist der Quotient aus Spannung und Stromstärke: R = U / I = 12 V / 2 A = 6 Ω. Multiplizieren (U · I) ergäbe die Leistung, der Kehrwert (I / U) den Leitwert.
An einem Widerstand liegt eine Spannung von 12 V an und es flieĂźt ein Strom von 2 A. Wie groĂź ist der Widerstand in Ohm?
Erklärung: R = U / I = 12 V / 2 A = 6 Ω.
Ein Widerstand von 100 Ω wird an eine Spannung von 20 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke in Milliampere?
Erklärung: I = U / R = 20 V / 100 Ω = 0,2 A = 200 mA.
Durch einen Widerstand von 50 Ω fließt ein Strom von 0,4 A. Welche Spannung liegt an dem Widerstand an (in Volt)?
Erklärung: U = R · I = 50 Ω · 0,4 A = 20 V.
Bei welcher Messreihe verhält sich das Bauteil wie ein Ohm'scher Widerstand?
Erklärung: Beim Ohm'schen Widerstand ist U/I konstant (hier überall 20 Ω) — die Kennlinie ist eine Gerade durch den Ursprung. In der zweiten Reihe steigt R mit der Spannung (nicht-Ohm'sch, wie bei der Glühlampe); die dritte Reihe, in der I bei steigender U sinkt, gibt es bei einem Widerstand nicht.
Eine GlĂĽhlampe ist ein Ohm'scher Widerstand.
Erklärung: Falsch! Bei einer Glühlampe steigt der Widerstand mit der Temperatur. Die Kennlinie ist keine Gerade — die Glühlampe ist ein nicht-Ohm'scher Widerstand.
An einem Widerstand werden bei 3 V eine Stromstärke von 150 mA und bei 6 V eine Stromstärke von 300 mA gemessen. Wie groß ist der Widerstand in Ohm?
Erklärung: R = U / I = 3 V / 0,15 A = 20 Ω. Oder: R = 6 V / 0,3 A = 20 Ω. Der Widerstand ist konstant — es handelt sich um einen Ohm'schen Widerstand.
Ein Bauteil, dessen Widerstand bei verschiedenen Spannungen immer gleich bleibt, heiĂźt ___ Widerstand.
Erklärung: Ein Ohm'scher Widerstand hat einen konstanten R-Wert unabhängig von der anliegenden Spannung. Die Kennlinie ist eine Gerade durch den Ursprung.
Ein Widerstand von 1,5 kΩ wird an 9 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke in Milliampere?
Erklärung: I = U / R = 9 V / 1500 Ω = 0,006 A = 6 mA. Achtung: 1,5 kΩ = 1500 Ω.
Welche Einheit hat der Quotient Volt durch Ampere?
Erklärung: 1 V / 1 A = 1 Ω (Ohm). Das folgt direkt aus der Definition R = U / I. Watt ist die Einheit der Leistung, Coulomb die der Ladung.
An einem Ohm'schen Widerstand wird die Spannung von 4 V auf 8 V verdoppelt. Die Stromstärke verdoppelt sich dabei ebenfalls.
Erklärung: Richtig! Bei konstantem R gilt I = U / R. Verdoppelt man U, verdoppelt sich auch I. Das ist die zentrale Aussage des Ohm'schen Gesetzes.
In einer Messreihe wird bei 4 V ein Strom von 0,5 A gemessen. Welchen Strom (in Ampere, als Dezimalzahl) erwartet man bei 10 V, wenn der Widerstand Ohm'sch ist?
Erklärung: R = U / I = 4 V / 0,5 A = 8 Ω. Bei 10 V: I = 10 V / 8 Ω = 1,25 A.
Beim Aufnehmen einer Kennlinie misst man bei einer Glühlampe bei niedrigen Spannungen einen Widerstand von 10 Ω und bei hohen Spannungen von 50 Ω. Was ist die Ursache?
Erklärung: Der Glühfaden wird bei höherer Spannung heißer, wodurch sein Widerstand steigt. Dies ist ein typisches Beispiel für einen nicht-Ohm'schen Widerstand.
Eine LED hat bei 2 V einen Strom von 20 mA. Wie groĂź ist der Widerstand der LED bei diesem Arbeitspunkt (in Ohm)?
Erklärung: R = U / I = 2 V / 0,02 A = 100 Ω. Achtung: 20 mA = 0,02 A. Bei einer LED ist dieser Widerstand allerdings nicht konstant (nicht-Ohm'sch).
Bauteil A hat einen Widerstand von 5 Ω, Bauteil B von 5 000 000 Ω. Durch welches fließt bei gleicher Spannung der größere Strom?
Erklärung: Nach I = U/R fließt bei kleinem Widerstand mehr Strom. A (5 Ω) ist ein guter Leiter, B (5 MΩ) ist praktisch ein Isolator, durch den fast kein Strom fließt.
Man verbindet die Pole einer 12-V-Quelle mit einem Draht von nur 0,1 Ω (Kurzschluss). Wie groß ist die Stromstärke in Ampere?
Erklärung: I = U / R = 12 V / 0,1 Ω = 120 A. Weil der Widerstand fast null ist, fließt ein sehr großer Strom — das ist die Gefahr eines Kurzschlusses.
Um die Kennlinie eines Bauteils aufzunehmen, misst man bei verschiedenen Spannungen die zugehörige ___ und trägt die Wertepaare in ein Diagramm ein.
Erklärung: Eine Kennlinie zeigt den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke. Man variiert die Spannung und misst jeweils die Stromstärke (oder umgekehrt).
Ein Heizstrahler hat einen Widerstand von 46 Ω und wird an 230 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke (in Ampere, auf eine Dezimalstelle gerundet)?
Erklärung: I = U / R = 230 V / 46 Ω = 5,0 A.