Elektrischer Widerstand

Ein großer Teil der elektronischen Geräte, die wir heutzutage verwenden, gilt als sehr komplex. Doch einiger dieser Geräte bzw. deren Schaltkreise sind durchaus zu verstehen, selbst wenn man kein gelernter Elektroniker ist. Sie zu berechnen ist auch nicht schwierig, solange man die Kreisläufe richtig erkennt und die vorgesehen Formeln anwendet.

Ohne Widerstand kein Stromkreis

Eine der einfachsten elektrischen Schaltungen besteht darin, eine Batterie als Stromquelle einzusetzen und damit eine Glühbirne zum Leuchten zu bringen. Wird eine Spannung angelegt, leuchtet die Glühbirne auf. Solange die Kontakte nicht unterbrochen werden, besteht ein Stromkreis. Entfernt man die Birne und verbindet man die Kontakte der Batterie direkt miteinander, so entsteht interessanterweise kein Stromkreis - stattdessen kommt es zur Entstehung eines Kurzschlusses. Der Grund ist einfach: Es fehlt der elektrische Widerstand. Denn selbst eine Glühbirne weist einen gewissen Widerstand auf, sodass ein Stromkreis entstehen kann.
Um einen Stromkreis zu erschaffen, muss nicht zwingend eine Glühbirne eingesetzt werden. Andere Verbraucher oder schlichtweg auch ein sogenannter Widerstand (als elektrisches Bauteil) können ebenfalls verwendet werden, um Stromkreise zu erzeugen.

Der elektrische Widerstand in der Physik

Wird von einem Widerstand gesprochen, so ist in der Physik damit nur selten das elektrische Bauteil gemeint. Fast immer ist der elektrische Widerstand gemeint, der letztlich nichts anderes als ein physikalisches Maß ist. Er gibt an, welche elektrische Spannung erforderlich ist, um elektrischen Strom durch einen Leiter fließen zu lassen.

In physikalischen Formeln wird der elektrische Widerstand mit der Variable R gekennzeichnet. Als SI-Einheit wurde der Wert Ohm festgelegt, als dessen Einheitenzeichen dient das große Omega.

Das Ohmsche Gesetz

Die Bezeichnung Ohm ist auf den deutschen Wissenschaftler Georg Simon Ohm zurückzuführen, der sich intensiv mit Elektrizität beschäftigte und letztlich das Ohmsche Gesetzt formulierte. Ohm hat die Proportionalität zwischen Spannung (U) und Stromstärke (I) bei Kopplung an einen elektrischen Widerstand erkannt. Was die SI-Einheiten betrifft, so wird die Spannung in Volt (V) und die Stromstärke in Ampere (A) angegeben.

Das Ohmsche Gesetzt lautet: Spannung ist gleich Widerstand mal Stromstärke oder:

U = R * I

Mithilfe des Ohmschen Gesetzes ist es möglich, Stromkreisläufe zu berechnen. Um eine Berechnung durchführen zu können, müssen zwei der drei Variablen bekannt sein.

Ein Beispiel: An einem Stromkreis, der lediglich einen Widerstand umfasst, wird eine Spannung von 12 Volt gemessen. Es wurde ermittelt, dass der Widerstand bei 250 Ohm liegt. Wie hoch ist die Stromstärke?

Lösung: Spannung und Widerstand sind bekannt und können daher in die Formel U = R * I eingesetzt werden.

U = R * I
12V = 250 Ohm * I

Nun wird die Formel nach I umgestellt:

I = 12V / 250 Ohm
I = 0,048 Ampere

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