Ohmsches Gesetz Rechner

Das Ohmsche Gesetz besagt, dass die Spannung (V) an einem Leiter direkt proportional zum fliessenden Strom (I) ist, wobei der Widerstand (R) die Proportionalitaetskonstante ist: V = I x R. Benannt nach Georg Simon Ohm (1827). Der Dreieck-Trick: Decken Sie die gesuchte Variable (V, I oder R) ab, und die verbleibenden zwei zeigen die Formel. Leistungsformeln: P = V x I = I^2 x R = V^2 / R. Das Ohmsche Gesetz gilt fuer ohmsche (lineare) Leiter, bei denen der Widerstand konstant ist - nicht fuer nichtlineare Bauteile wie Dioden oder Transistoren.

Spannung (V): Volt (V). Benannt nach Alessandro Volta. 1 V = Energie pro Ladungseinheit = 1 J/C. Strom (I): Ampere (A). Benannt nach Andre-Marie Ampere. 1 A = 1 Coulomb pro Sekunde. Widerstand (R): Ohm (Ohm). Benannt nach Georg Ohm. 1 Ohm = 1 V/A. Leistung (P): Watt (W). Benannt nach James Watt. 1 W = 1 J/s = 1 V x A. Gaengige Praefix: Milli (m, 10^-3), Mikro (u, 10^-6), Kilo (k, 10^3), Mega (M, 10^6). Eine typische Haushaltssteckdose: 120 V/240 V bei 15 A = max. 1.800 W/3.600 W.

Das Leistungsdreieck verbindet P, V, I und R: P = V x I (Joulesches Gesetz). Kombiniert mit dem Ohmschen Gesetz (V = IR): P = I^2 x R (im Widerstand dissipierte Leistung - nuetzlich, wenn Strom und Widerstand bekannt). P = V^2 / R (nuetzlich, wenn Spannung und Widerstand bekannt). Das Leistungsdreieck hat P oben, V x I unten. Decken Sie P ab: V x I. Decken Sie V ab: P/I. Decken Sie I ab: P/V. Im Widerstand als Waerme dissipierte Leistung: P = I^2 x R - deshalb werden Widerstandsdraehte in Toastern und Heizgeraeten heiss.

Fuer die meisten Metalle (positiver Temperaturkoeffizient, PTC): Widerstand steigt mit der Temperatur. Formel: R(T) = R0 x (1 + Alpha x dT), wobei Alpha der Temperaturkoeffizient ist. Kupfer: Alpha ca. 0,004 /degC. Nichrom (Heizelemente): Alpha ca. 0,0004 /degC - stabiler Widerstand bei hohen Temperaturen. Halbleiter (NTC - negativer Temperaturkoeffizient): Widerstand nimmt mit steigender Temperatur ab - in Thermistoren verwendet. Supraleiter: Widerstand faellt unter der kritischen Temperatur auf genau 0. Dieses nichtlineare Verhalten bedeutet, dass das Ohmsche Gesetz nicht streng fuer temperaturabhaengige Bauteile gilt.

Reihenschaltung: Bauteile end-to-end verbunden. Gleicher Strom durch alle. Spannung teilt sich auf: V_gesamt = V1 + V2 + ... Widerstand addiert sich: R_gesamt = R1 + R2 + ... Wenn ein Bauteil ausfaellt, unterbricht der Stromkreis. Verwendet bei: alten Weihnachtslichtern, Sicherungen. Parallelschaltung: Bauteile teilen dieselben Spannungsanschluesse. Gleiche Spannung an allen. Strom teilt sich auf: I_gesamt = I1 + I2 + ... Widerstand: 1/R_gesamt = 1/R1 + 1/R2 + ... (kleiner als jeder einzelne R). Wenn ein Bauteil ausfaellt, funktionieren die anderen weiterhin. Verwendet bei: Hausverdrahtung, Batterien in Parallelschaltung.