FAQ: Was ist das Ohmsche Gesetz?
Es gibt drei Dinge, die über das Ohmsche Gesetz wissen muss:
- Das Ohmsche Gesetz drückt aus, dass in einem „Leiter“ die Werte von Strom und Spannung direkt proportional sind.
- Das Ohmsche Gesetz definiert einen linearen Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand.
- Die Formel URI ist die mathematische Darstellung des Ohmschen Gesetzes.
Der lineare Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand erlaubt die mathematische Berechnung einer Grundgröße aus den anderen beiden Grundgrößen.
Was sind die drei Grundgrößen des Ohmschen Gesetzes?
- Elektrische Spannung
- Elektrischer Strom
- Elektrischer Widerstand
Wann gilt das Ohmsche Gesetz?
Das Ohmsche Gesetz gilt nur für normale Widerstände. Das sind Bauelemente, an denen der fließende Strom und die anliegende Spannung direkt proportional sind und an denen sich mathematisch ein linearer Zusammengang zwischen Spannung, Strom und Widerstand nachweisen lässt.
Was bedeutet „linearer Zusammenhang“?
„Linearer Zusammenhang“ bedeutet, dass man zum Beispiel aus Spannung und Widerstand den durchfließenden Strom berechnen kann. Anschließend kann man diesen Strom auch tatsächlich messen.
Es bedeutet auch, dass man den Widerstandswert in der Regel mit einem Ohmmeter messen kann.
Wie lässt sich ein „linearer Zusammenhang“ an einem Bauelement nachweisen?
Man legt an einem Bauelement ein bekannte Spannung an und misst den Strom. Dann ändert man die Spannung und misst den Strom erneut. Das wiederholt man mehrmals.
Wenn aus den Messwerten sich jeweils immer der gleiche Widerstand errechnen lässt, dann hat man einen „linearen Zusammenhang“ nachgewiesen.
Mann könnte die Messwerte auch in einem Diagramm eintragen. Wenn man die Messpunkte miteinander verbindet und sie eine durchgezogene Linie ergeben, dann wäre das auch „linear“.
Wann gilt das Ohmsche Gesetz NICHT?
Das Ohmsche Gesetz gilt NICHT für Halbleiter, wie zum Beispiel Fotowiderstände oder Dioden. Aber auch Lampen sind Halbleiter. Also alles Bauelemente, die erst dann leiten, wenn ein bestimmter Strom fließt, eine bestimmte Spannung anliegt oder ein bestimmter äußerer Einfluss, wie Licht oder Temperatur, vorherrscht.
Bauelemente mit Halbleiter-Eigenschaften weisen keinen „linearen Zusammenhang“ zwischen Spannung, Strom und Widerstand auf.
Woran erkenne ich, dass das Ohmsche Gesetz nicht anwendbar ist?
Für jedes Bauelement existiert eine Kennlinie. Das ist ein Diagramm an dessen Achsen die anliegende Spannung und der fließende Strom zugewiesen ist. Wenn die eingezeichnete Kennlinie krumm ist, dann ist damit kein „linearer Zusammengang“ feststellbar.
Wenn aber die Kennlinie einer durchgezogenen Linie entspricht und an keiner Stelle einen Knick oder eine Krümmung aufweist. dann verhalten sich Spannung und Strom zueinander linear.
Ich kapier das einfach nicht. Was ist mit „linear“ gemeint?
Wenn sich die Spannung erhöht, dann erhöht sich auch der Strom in gleichem Maße. Verkleinert sich der Strom, dann verkleinert sich die Spannung in gleichem Maße. Beide Grundgrößen wirken aufeinander, unabhängig von deren Größe.
Darf ich das Ohmsche Gesetz nur bei Widerständen anwenden?
Nein, das Ohmsche Gesetz und dessen Formeln dürfen immer angewendet werden, wenn ein unbekannte Grundgröße aus den anderen beiden bekannten Grundgrößen errechnet werden muss.
Aber, dabei muss immer klar sein, dass der errechnete Wert nur bei diesen bekannten Werten gilt.
Wichtig: Es ist nicht möglich den Widerstandswert eines Halbleiters mit einem Ohmmeter nachzumessen. Weil dann ganz andere Spannungs- und Stromwerte gelten.
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