Was ist das Ohmsche Gesetz?
Kann mir bitte jemand bei diesen Aufgaben helfen. Ich bin unter Zeitdruck weil ich die gleich abgeben muss.
Vielen Dank im Vorraus
3 Antworten
Das ohmsche Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Stromstärke, Spannung und dem elektrischen Widerstand.
Der elektrische Widerstand ist dabei eine materialbezogene Größe. Ein ohmscher Widerstand ist dabei ein konstant bleibender Widerstand und kommt praktisch in der Form nicht vor. Beispiel:
Der Widerstand eines Kupferkabels ist zunächst erstmal von seiner Länge, seinem Querschnitt und dem materialbezogenen spezifischen Widerstand abhängig. Jedoch gehört Kupfer zu der Gruppe der sogenannten "Kaltleitern" das heißt im kalten Zustand leitet Kupfer besser und damit kommt ein weiterer Faktor hinzu nach dem sich sein elektrischer Widerstand richtet, nämlich die Temperatur.
zur Vereinfachung wird in Büchern der elektrische Widerstand als ein ohmscher Widerstand dargestellt mit dem die Reihen und Parallelschaltungsgesetze wie auch sämtliche Grundlagen aus der Elektrizitätslehre vermittelt werden sollen.
Das ohmsche Gesetz beschreibt hier die Beziehung zwischen den 3 physikalischen Größen:
I=U/R
Die Leistung ist wie immer ein Arbeit/Zeit Verhältnis. Das gilt auch für die Elektrizitätslehre, nur das hier elektrische Energie umgewandelt wird. Denn immer wenn Energie von einer Energieform in eine andere umgewandelt wird, wird eine Arbeit W verrichtet.
P=W/t
wir wissen: Die elektrische Spannung ist das Verhältnis zwischen Arbeit und Ladung. Das heißt bei der Ladungstrennung wird eine gewisse Arbeit verrichtet, nämlich Arbeit pro Ladung. Hier wird Energie von einer Energieform z.b. kinetische Energie in elektrische umgewandelt:
U=W/Q
Die Spannung gibt also die Energie pro Ladung an. Das heißt die Spannung ist die Fähigkeit von Ladungen Arbeit zu verrichten.
Die elektrische Stromstärke ist das Verhältnis zwischen Ladung und Zeit I=Q/t ganz plump gesagt tun wir nichts anderes als die Menge an Ladung zu zählen die pro Zeitspanne durch einen elektrischen Leiter fließen und das nennen wir elektrische Stromstärke. je mehr Ladung in gleicher Zeit durch den elektrischen Leiter fließen, desto größer ist auch die elektrische Stromstärke.
Für die Leistung ergibt sich dadurch:
P=U*I=W/Q*Q/t
durch kürzen verschwindet das Q aus der Gleichung und es bleibt P=W/t.
Beim ohmschen Gesetz ist I=U/R unsere Ausgangsformel. Formen wir die Gleichung nach R um erhalten wir R=U/I setzen wir dies nun für R ein erhalten wir:
I=U/U/I
wir teilen einen Bruch durch einen Bruch. Das heißt wir müssen nun den 1. Bruch mit dem Kehrwert des 2. Bruchs multipliziert, so lauten die mathematischen Regeln:
I=U*I/U nun setzen wir für I einfach P als Ergebnis ein:
P=U*I/U das ist so natürlich nicht korrekt, denn hier würde sich U rauskürzen und I würde übrig bleiben. die Lösung währe es hier das U im Zähler zu Quadrieren:
P=U^2*I/U nun streicht sich jewails ein U raus und es bleibt U*I und wir haben die Leistung. Daraus folgt:
P=U^2/R
Ich hoffe du merkst was hier passiert. Unsere Ausgangssituation bleibt immer P=U*I das ist reine Äquivalenzumformung und Substitution also das ersetzen eines Terms durch einen anderen hier haben wir U/I durch R ersetzt.
Das selbe ist es, wenn wir sagen P=R*I^2
R=U/I
P=(U/I)*I^2
ach hier kürzt sich wieder ein I raus und es bleibt P=U*I.
Müsste
U*R=I
sein, wenn ich mich nicht irre.
Und ich dachte immer, I = U/R und nicht I = UxR....wieder was gelernt hier.
U=R•I ist dieses Gesetz.
Du irrst! I= U/R