Das Ohmsche Gesetz besagt, dass Stromstärke I und Spannung U direkt proportional zueinander sind. Mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes lassen sich die drei Grundgrößen eines Stromkreises Spannung, Strom und Widerstand berechnen, wenn mindestens zwei davon bekannt sind.
Benannt ist das Ohmsche Gesetz nach dem Physiker Georg Simon Ohm. Er hat den Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand festgestellt und nachgewiesen.
Ohne Verständnis des Ohmschen Gesetzes ist das Verständnis von Elektrotechnik und Elektronik kaum möglich. Das Ohmsche Gesetz gilt nur für Ohmsche Widerstände.
Das Ohmsche Gesetzes durch Messung nachweisen
Schließt man einen Widerstand R an eine Spannungsquelle mit der Spannung U, dann fließt ein bestimmter Strom I durch den Stromkreis. Die folgenden zwei Beispiele zeigen den linearen Zusammenhang. Im folgenden Stromkreis wurde neben dem Widerstand R noch ein Strommessgerät und ein Spannungsmesser zugeschaltet.
Beispiel 1
In der Messchaltung wird bei einem gleichbleibenden Widerstand von 100 Ω erst an eine Spannung von 5, an 10 und an 15V geschaltet und durch Messung die Stromstärke bestimmt. Ergebnis:
Widerstand R | 100 Ω | 100 Ω | 100 Ω |
Spannung U | 5 V | 10 V | 15 V |
Stromstärke I | 50 mA | 100 mA | 150 mA |
Ergebnis
Sieht man sich die Messwerte an, dann verhält sich die Stromstärke proportional zur Spannung. Eine Verdoppelung der Spannung führt zu einer Verdoppelung des Stroms und umgekehrt.
Beispiel 2
In unserem zweiten Beispiel bleibt die Spannung unverändert bei 10 Volt. Der Widerstand wird von 50 Ω auf 100 Ω und dann 200 Ω erhöht. Gemessen wird wieder die Stromstärke.
Widerstand R | 50 Ω | 100 Ω | 200 Ω |
Spannung U | 10 V | 10 V | 10 V |
Stromstärke I | 200 mA | 100 mA | 50 mA |
Ergebnis
Wie die Messungen zeigen, mit jeder verdoppelung des Widerstandes halbhiert sich die Stromstärke, bei gleichbleibender Spannung.
Formeln zum Ohmschen Gesetze
Das Magische Dreieck
Mithilfe des folgenden Dreiecks kann man sich das Ohmsche Gesetz gut einprägen