Ohm'sches Gesetz – R = U/I

Ohm's Law — R = U/I

Physik Klasse 8 18 Aufgaben
ElektrizitätOhmsches GesetzBerechnung

Der Widerstand ist definiert als R = U/I; die Gleichung lässt sich nach jeder der drei Größen umstellen und an U-I-Kennlinien ablesen. Entscheidend ist die Deutung, die dem reinen Formelrechnen fehlt: R beschreibt das Bauteil und ist nahezu unabhängig von U; die Stromstärke stellt sich aus Spannung und Widerstand ein — I folgt aus U und R, nicht umgekehrt. Wer den Stromkreis noch sequenziell denkt, deutet die Formel falsch. Das trägt Reihen- und Parallelschaltung und die elektrische Leistung.

Vorrechnen (1)

Leicht
Multiple Choice #1 18s â–¶ Testen

An einem Bauteil misst man U = 12 V und I = 2 A. Welche Rechnung liefert den Widerstand R?

  • â—Ź 12 V / 2 A
  • â—‹ 12 V · 2 A
  • â—‹ 2 A / 12 V
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.
Zahleneingabe #2 18s â–¶ Testen

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?

âś“ Antwort: 6
R = U / I = 12 V / 2 A = 6 Ω.
Zahleneingabe #3 18s â–¶ Testen

Durch einen Widerstand von 50 Ω fließt ein Strom von 0,4 A. Welche Spannung liegt an dem Widerstand an (in Volt)?

âś“ Antwort: 20
U = R · I = 50 Ω · 0,4 A = 20 V.
LĂĽckentext #4 15s â–¶ Testen

Ein Bauteil, dessen Widerstand bei verschiedenen Spannungen immer gleich bleibt, heiĂźt ___ Widerstand.

âś“ Antwort: Ohm'scher
Ein Ohm'scher Widerstand hat einen konstanten R-Wert unabhängig von der anliegenden Spannung. Die Kennlinie ist eine Gerade durch den Ursprung.
Multiple Choice #5 15s â–¶ Testen

Welche Einheit hat der Quotient Volt durch Ampere?

  • â—Ź Ohm
  • â—‹ Watt
  • â—‹ Coulomb
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.
Wahr / Falsch #6 18s â–¶ Testen

An einem Ohm'schen Widerstand wird die Spannung von 4 V auf 8 V verdoppelt. Die Stromstärke verdoppelt sich dabei ebenfalls.

âś“ Wahr
Richtig! Bei konstantem R gilt I = U / R. Verdoppelt man U, verdoppelt sich auch I. Das ist die zentrale Aussage des Ohm'schen Gesetzes.
LĂĽckentext #7 18s â–¶ Testen

Um die Kennlinie eines Bauteils aufzunehmen, misst man bei verschiedenen Spannungen die zugehörige ___ und trägt die Wertepaare in ein Diagramm ein.

✓ Antwort: Stromstärke
Eine Kennlinie zeigt den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke. Man variiert die Spannung und misst jeweils die Stromstärke (oder umgekehrt).
Mittel
Zahleneingabe #1 22s â–¶ Testen

Ein Widerstand von 100 Ω wird an eine Spannung von 20 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke in Milliampere?

âś“ Antwort: 200
I = U / R = 20 V / 100 Ω = 0,2 A = 200 mA.
Multiple Choice #2 25s â–¶ Testen

Bei welcher Messreihe verhält sich das Bauteil wie ein Ohm'scher Widerstand?

  • â—Ź 2 V → 0,10 A; 4 V → 0,20 A; 6 V → 0,30 A
  • â—‹ 2 V → 0,10 A; 4 V → 0,15 A; 6 V → 0,18 A
  • â—‹ 2 V → 0,30 A; 4 V → 0,20 A; 6 V → 0,10 A
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.
Wahr / Falsch #3 18s â–¶ Testen

Eine GlĂĽhlampe ist ein Ohm'scher Widerstand.

âś“ Falsch
Falsch! Bei einer Glühlampe steigt der Widerstand mit der Temperatur. Die Kennlinie ist keine Gerade — die Glühlampe ist ein nicht-Ohm'scher Widerstand.
Zahleneingabe #4 25s â–¶ Testen

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?

âś“ Antwort: 20
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.
Zahleneingabe #5 25s â–¶ Testen

Ein Widerstand von 1,5 kΩ wird an 9 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke in Milliampere?

âś“ Antwort: 6
I = U / R = 9 V / 1500 Ω = 0,006 A = 6 mA. Achtung: 1,5 kΩ = 1500 Ω.
Zahleneingabe #6 25s â–¶ Testen

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?

âś“ Antwort: 1.25
R = U / I = 4 V / 0,5 A = 8 Ω. Bei 10 V: I = 10 V / 8 Ω = 1,25 A.
Zahleneingabe #7 22s â–¶ Testen

Eine LED hat bei 2 V einen Strom von 20 mA. Wie groĂź ist der Widerstand der LED bei diesem Arbeitspunkt (in Ohm)?

âś“ Antwort: 100
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).
Multiple Choice #8 20s â–¶ Testen

Bauteil A hat einen Widerstand von 5 Ω, Bauteil B von 5 000 000 Ω. Durch welches fließt bei gleicher Spannung der größere Strom?

  • â—Ź Durch A, weil ein kleiner Widerstand mehr Strom durchlässt
  • â—‹ Durch B, weil ein groĂźer Widerstand mehr Strom durchlässt
  • â—‹ Durch beide flieĂźt gleich viel Strom
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.
Zahleneingabe #9 22s â–¶ Testen

Man verbindet die Pole einer 12-V-Quelle mit einem Draht von nur 0,1 Ω (Kurzschluss). Wie groß ist die Stromstärke in Ampere?

âś“ Antwort: 120
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.
Zahleneingabe #10 22s â–¶ Testen

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)?

âś“ Antwort: 5
I = U / R = 230 V / 46 Ω = 5,0 A.
Schwer
Multiple Choice #1 25s â–¶ Testen

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?

  • â—Ź Der Widerstand der GlĂĽhlampe steigt mit der Temperatur
  • â—‹ Das Messgerät ist kaputt
  • â—‹ Die Stromstärke nimmt bei hoher Spannung immer ab
Der Glühfaden wird bei höherer Spannung heißer, wodurch sein Widerstand steigt. Dies ist ein typisches Beispiel für einen nicht-Ohm'schen Widerstand.