Der elektrische Widerstand
Der Widerstand sagt, wie stark ein Bauteil den Strom hemmt: R = U : I. Er hängt von Länge, Querschnitt, Material und Temperatur ab.
Das lernst du heute
- Ich kann den Widerstand berechnen.
- Ich kenne die Einflüsse auf den Widerstand.
- Ich kann das Ohmsche Gesetz anwenden.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Richtig messen mit dem Messgerät
Im Wassermodell hemmt eine enge Stelle im Rohr den Strom. Im Stromkreis tut das der elektrische Widerstand R. Du berechnest ihn mit R = U : I. Die Einheit ist das Ohm (Ω). Beispiel: Bei U = 6 V fließt I = 0,2 A. Dann ist R = 6 V : 0,2 A = 30 Ω. Umgestellt: I = U : R und U = R · I. Bei Metalldrähten mit gleichbleibender Temperatur gilt: Je größer die Spannung, desto größer die Stromstärke. U und I sind proportional, der Widerstand bleibt gleich. Das nennt man das Ohmsche Gesetz. Der Widerstand eines Leiters hängt ab von der Länge (länger: größerer Widerstand), vom Querschnitt (dicker: kleinerer Widerstand), vom Material (Kupfer leitet gut, Eisen schlechter) und von der Temperatur (bei Metallen: wärmer, größerer Widerstand). Das Metallgittermodell erklärt das: Die Elektronen bewegen sich zwischen den Atomrümpfen des Metallgitters und stoßen mit ihnen zusammen. In einem warmen Draht schwingen die Atomrümpfe stärker. Es gibt mehr Zusammenstöße, der Widerstand steigt.
| Einfluss | Wirkung auf R |
|---|---|
| Länge größer | R größer |
| Querschnitt größer | R kleiner |
| Material | Kupfer klein, Eisen größer |
| Temperatur höher (Metall) | R größer |
Widerstand berechnen
- Gegeben: U = 6 V, I = 0,2 A.
- Formel: R = U : I.
- Einsetzen: R = 6 V : 0,2 A.
- Ergebnis: R = 30 Ω.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Hoher Widerstand: wenig Strom.
R = U : I.
Dicker Draht: kleinerer Widerstand.
Ein Beispiel
Ein langes Verlängerungskabel mit dünnem Draht hat einen größeren Widerstand als ein kurzes, dickes. Es kann sich erwärmen.
Schritt für Schritt
Du berechnest R, I oder U.
- Schreibe die bekannten Größen auf.
- Wähle die passende Formel.
- Rechne mA in A um.
- Schreibe die Einheit.
Mit einem Bild erklärt
| U | I | R |
|---|---|---|
| 6 V | 0,2 A | 30 Ω |
| 12 V | 0,5 A | 24 Ω |
| 10 V | 0,2 A | 50 Ω |
Zur Grundlage zurück
- Richtig messen mit dem Messgerät – Du kannst Spannung und Stromstärke messen.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Bei U = 6 V fließt I = 0,2 A. Wie groß ist R in Ω?
Zeig mir den ersten Schritt
R = U : I.
Lösung ansehen
Lösung: 30
6 V : 0,2 A = 30 Ω.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Ein Widerstand von 50 Ω liegt an 10 V. Wie groß ist die Stromstärke in A?
Zeig mir den ersten Schritt
I = U : R.
Lösung ansehen
Lösung: 0,2
10 V : 50 Ω = 0,2 A.
Tipp: Rechne mA vorher in A um: 200 mA sind 0,2 A.
Merksatz: R = U : I, in Ohm. Länge größer: R größer. Querschnitt größer: R kleiner.
Typischer Fehler: Viele denken, der Widerstand hänge von der Spannung ab. Bei Metallen bleibt er bei gleicher Temperatur gleich.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Frage 1 U = 12 V, I = 0,5 A. Wie groß ist R in Ω?
Zeig mir den ersten Schritt
12 : 0,5.
Lösung ansehen
Lösung: 24
R = 24 Ω.
Zeig mir den ersten Schritt
Denke an ein langes, enges Rohr.
Lösung ansehen
Lösung: Er wird größer.
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt
Frage 4 Ein Gerät hat R = 100 Ω und liegt an 5 V. Wie groß ist die Stromstärke in mA?
Zeig mir den ersten Schritt
I = 5 : 100 in A, dann mal 1000.
Lösung ansehen
Lösung: 50
I = 0,05 A = 50 mA.
Geschafft
Der Widerstand ist Spannung geteilt durch Stromstärke. Er hängt von Länge, Querschnitt, Material und Temperatur ab.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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