Ohmsches Gesetz erklärt den Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand. Erfahren Sie, wie es in der Thermodynamik und Technik angewendet wird.
Was ist das Ohmsche Gesetz?
Das Ohmsche Gesetz ist eine fundamentale Regel in der Elektrizitätslehre, die sich mit dem Zusammenhang zwischen Spannung (U), Stromstärke (I) und elektrischem Widerstand (R) in einem elektrischen Leiter befasst. Formuliert wurde es vom deutschen Physiker Georg Simon Ohm im Jahr 1827.
Formel des Ohmschen Gesetzes
Die mathematische Darstellung des Ohmschen Gesetzes lautet:
U = I * R
Hierbei:
- beschreibt U die elektrische Spannung in Volt (V),
- steht I für die Stromstärke in Ampere (A),
- und R den Widerstand in Ohm (Ω).
Anwendung des Ohmschen Gesetzes
Das Ohmsche Gesetz gilt für ohmsche Widerstände, bei denen der Widerstand konstant bleibt, unabhängig von der angelegten Spannung oder der fließenden Stromstärke. Dies sind beispielsweise:
- Metallische Leiter wie Kupferdrähte,
- Widerstände in elektrischen Schaltkreisen.
In der Praxis wird das Ohmsche Gesetz genutzt, um eine der drei Größen (U, I oder R) zu berechnen, wenn die anderen beiden bekannt sind. Zum Beispiel:
- Um den Widerstand zu berechnen: R = \frac{U}{I}
- Um die Stromstärke zu berechnen: I = \frac{U}{R}
- Um die Spannung zu berechnen: U = I * R
Einschränkungen
Das Ohmsche Gesetz gilt hauptsächlich für lineare, ohmsche Materialien und nicht für alle elektrischen Bauteile. Bei nicht-ohmschen oder nicht-linearen Bauteilen, wie z. B. Dioden oder Transistoren, ist der Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke nicht linear und das Ohmsche Gesetz kann nicht direkt angewendet werden.
Dennoch ist das Ohmsche Gesetz eine der grundlegenden und meistgenutzten Regeln in der Elektrotechnik und spielt eine entscheidende Rolle im Verständnis und Design elektrischer Schaltungen.
