Ohm’sches Gesetz
Dieses Gesetz setzt Spannung, Strom und Widerstand in eine Wechselwirkung zueinander. Sehen wir uns ganz easy mal einige Ausformulierungen des Gesetzes an:
- U = R * I (Spannung ist gleich Widerstand mal Strom)
- R = U / I (Widerstand ist gleich Spannung durch Strom)
- I = U / R (Strom ist gleich Spannung durch Widerstand)
Ganz einfach eigentlich, nicht wahr? Machen wir eine einfache Alltagsanwendung! Igors Netzteil hat eine Spannung von 12V und sein Strom beträgt 250mA. Igor möchte jetzt wissen, welchen Widerstand sein Schaltkreis hat, also stellt er das Ohm’sche Gesetz zu folgender Formel um:
- R = U / I (R, weil er den Widerstand errechnet und daraus ergibt sich Spannung durch Strom)
Als nächstes setzen wir einfach die uns bekannten Werte in die Formel ein:
- R = 12 V / 250mA (Richtig so, oder? Achtung, Stolperstein! Achtet auf die Einheiten!)
Wir haben 12V und nicht 12mV (Millivolt), genauso wenig haben wir 250 Ampere, sondern Milliampere! Tut euch und euren Rechenwegen den Gefallen und wandelt die Einheiten so schnell wie möglich um! Bei komplexeren Rechenaufgaben vergisst man das schnell mal und verrechnet sich. Wir müssen stattdessen also schreiben:
- R = 12 V / 0,25A (oder) R = 12000mV / 250mA
R = 48 Ω lautet das Ergebnis! Wie aber stellen wir die Formel einfach um? Keine Sorge – magisches Dreieck to the Rescue!
Dieses Dreieck enthält die Formel des Ohm’schen Gesetzes. Man sieht es an und die Einheit, die man errechnen will, wird mit dem Finger abgedeckt (hier dargestellt durch den roten Kreis). Nehme ich R weg, bleibt noch U durch I. Lege ich meinen Finger auf das I, so bleibt noch U durch R. Als letztes lege ich meinen Finger auf das U und es ergibt sich: R * I. So einfach ist das.
Hirn-Download: Das Ohm’sche Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Spannung, Strom und Widerstand und kann ganz einfach mit dem magischen Dreieck berechnet werden!
Elektrische Leistung
Watt Volt ihr denn? Gut, jetzt wo wir die Grundeinheiten gut kennen und auch das ohmsche Gesetz kein Problem mehr ist, müssen wir uns mit der Leistung befassen. Das ist ganz einfach, weil es im Grunde nur ein Austausch des ohmschen Gesetzes ist. Die Einheit der Leistung ist das Watt „W“ und hat den Formelbuchstaben „P“. Bitte verwechselt Leistung niemals mit Arbeit oder auch mit anderen Kenngrößen, die ebenfalls die Einheit Watt tragen, wie z.B. Abwärme verschiedener PC-Komponenten usw. Deswegen heißt dieses Kapitel auch elektrische Leistung und nicht: Watt und wo man sie finden kann. Sehen wir uns die verschiedenen Umstellungen der Leistungsformel an:
- P = U * I (Leistung ist gleich Spannung mal Strom)
- U = P / I (Spannung ist gleich Leistung durch Strom)
- I = P / U (Strom ist gleich Leistung durch Spannung)
Wenden wir es im Alltag an: Igors Grafikkarte zieht 23 Ampere bei einer Spannung von 12 Volt und nun will er wissen, welcher elektrischen Leistung das entspricht. Er stellt die Formel um zu:
- P = U * I
Wieder setzt er die Werte ein:
- P = 12 V * 23 A
- P = 276 W
Wir wissen jetzt zum Beispiel, dass die 300W Grafikkarte noch ein bisschen mehr leisten könnte, die Problemstellung und unsere Neugier sind auf jeden Fall befriedigt. Auch bei der Leistung gibt es zum Glück das magische Dreieck und es funktioniert genau gleich wie das vom ohmschen Gesetz.
Hirn-Download: Die elektrische Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom.
35 Antworten
Kommentar
Lade neue Kommentare
Neuling
Urgestein
Urgestein
Urgestein
1
1
Mitglied
Urgestein
Veteran
Urgestein
Mitglied
Mitglied
Mitglied
Urgestein
Mitglied
Neuling
Veteran
Urgestein
Urgestein
Alle Kommentare lesen unter igor´sLAB Community →