Das Ohmsche Gesetz

Das Ohmsche Gesetz U = R · I ist eine der zentralen Formeln der Elektrizitätslehre und verknüpft die drei Grundgrößen Spannung, Widerstand und Stromstärke. Diese Lektion zum Mittleren Schulabschluss vermittelt sowohl das konzeptionelle Verständnis als auch die sichere Anwendung in Rechenaufgaben.

Ausgehend von der Grundformel werden die beiden Umstellungen I = U/R und R = U/I systematisch geübt — etwa an der Aufgabe, wie groß die Stromstärke bei einem Widerstand von 20 Ω und einer Spannung von 10 V ist (0,5 A), oder welche Spannung an einem 100-Ω-Widerstand bei einem Strom von 0,2 A anliegt (20 V). Auch der proportionale Zusammenhang wird behandelt: Verdoppelt sich die Spannung bei gleichbleibendem Widerstand, verdoppelt sich auch die Stromstärke.

Ein wichtiger Teil der Lektion widmet sich den Einflussfaktoren auf den elektrischen Widerstand eines Leiters: Der Widerstand steigt mit zunehmender Länge und sinkt mit größerem Querschnitt — verdreifacht man den Querschnitt eines Drahtes, sinkt der Widerstand auf ein Drittel. Auch der spezifische Widerstand als Materialeigenschaft, die zusätzlich von der Temperatur abhängt, sowie typische ohmsche Bauteile (Heizdraht, Kohleschichtwiderstand) im Gegensatz zu nicht-ohmschen Halbleiterbauteilen (LED, Transistor) werden thematisiert.

Diese Lektion eignet sich zur gezielten Prüfungsvorbereitung für den Mittleren Schulabschluss (MSA/Mittlere Reife) in Physik und schafft die rechnerische Grundlage für alle weiterführenden Themen der Elektrizitätslehre.

• Das Ohmsche Gesetz U = R · I und seine Umstellungen anwenden können
• Stromstärke, Spannung oder Widerstand bei gegebenen anderen zwei Größen berechnen können
• Die Einflussfaktoren auf den elektrischen Widerstand eines Leiters (Länge, Querschnitt, Material, Temperatur) benennen können
• Ohmsche von nicht-ohmschen Bauteilen unterscheiden können
• Den proportionalen Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke bei konstantem Widerstand verstehen

Das Ohmsche Gesetz besagt, dass die Spannung U gleich dem Produkt aus Widerstand R und Stromstärke I ist (U = R · I). Der Widerstand ist direkt proportional zur Länge und umgekehrt proportional zum Querschnitt eines Leiters.