Der deutsche Physiker Georg Simon Ohm (1789 - 1854) hat in zahlreichen Experimenten den Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand in verschiedenen Stromkreisen untersucht. 

Er vermutete, dass die Stromstärke mit steigender Spannung wächst. Auf dieser Vermutung aufbauend, entdeckte er das nach ihm benannte Ohm'sche Gesetz.

Als nächstes untersuchen Sie ebenfalls den Zusammenhang zwischen der Spannung, dem Strom und dem Widerstand. Dazu nehmen wir ein virtuelles Messlabor zur Hilfe.

1.) Starten Sie als nächstes das virtuelle Messlabor auf, indem Sie auf das untenstehende Bild klicken.

2.) Stellen Sie den Widerstand auf exakt 100 Ohm ein.  Verändern Sie diesen Wert vorerst nicht mehr.

3.) Stellen Sie am Netzgerät nacheinander folgende Spannungen ein:  10, 15, 20, 25 und 30 V.

4.) Lesen Sie zu jeder obigen Spannung, den fliessenden Strom am Amperemeter ab.

5.) Tragen Sie die obigen Stromstärken in die linke Tabelle 1 auf der Seite 5.3 im Physikskript ein.

(vgl. hellgelbe Markierung unten im Bild)

6.) Stellen Sie jetzt am Netzgerät die Spannung auf exakt 20 V ein. Verändern Sie diesen Wert nicht mehr.

7.) Stellen Sie am Widerstand nacheinander folgende Werte ein:  10, 20, 30, 40 und 50 Ohm.

8.) Lesen Sie zu jedem obigen Ohmwert, den fliessenden Strom am Amperemeter ab.

9.) Tragen Sie die obigen Stromstärken in die rechte Tabelle 2 auf der Seite 5.3 im Physikskript ein.

(vgl. hellgelbe Markierung unten im Bild)

10.) Analysieren Sie als nächstes Ihre Messwerte in den Tabellen 1 und 2. Haben Sie auch folgende Gesetzmässigkeiten erhalten?

Tabelle 1:

• Wird bei konstantem Widerstand die Spannung verdoppelt, so verdoppelt sich auch der Strom.
• Wird bei konstantem Widerstand die Spannung 3x grösser, so wird auch der Strom 3x grösser.
• Bei einem konstanten Widerstand bewirkt eine grosse Spannung einen grossen Strom.
• Wenn zwei Grössen sich so verhalten, dann sind diese Grössen proportional zueinander.
• mathematische Schreibweise: I ~ U                  (sprich: I ist proportional zu U)

Tabelle 2:

• Wird bei konstanter Spannung der Widerstand verdoppelt, so halbiert sich der Strom.
• Wird bei konstanter Spannung der Widerstand 4x grösser, so wird der Strom 4x kleiner.
• Bei konstanter Spannung bewirkt ein grosser Widerstand einen kleinen Strom.
• Wenn zwei Grössen sich so verhalten, dann sind diese Grössen umgekehrt proportional zueinander.
• mathematische Schreibweise: I ~ 1/R                  (sprich: I ist umgekehrt proportional zu R)

Wenn man jetzt obige Gesetzmässigkeiten zu einer Formel zusammenfasst, dann resultiert folgendes Ergebnis:

11.) Obige Gesetzmässigkeiten aus der Tabelle 1 und 2 kann man als Grafik oder in Textform wie folgt abbilden. Ergänzen Sie folgende Grafiken und Sätze in Ihr Physikskript auf der Seite 5.3 unten.

12.) Berechnen Sie als nächstes die beiden Übungen 1 und 2 auf der Seite 5.4 im Physikskript. 

Sie sollten dabei folgende Resultate erhalten: 

• Übung 1:    I = 0.0682 A = 68.2 mA
• Übung 2:    U = 72 V

13.) Das Ohm'sche Gesetz kann auch mittels sogenannter Widerstandskennlinien abgebildet werden. Wie man solche Widerstandskennlinien erstellt und interpretiert wird in folgendem Video erklärt.

Übertragen Sie die Lösungen vom Video auf die Seite 5.4 im Physikskript.

14.) Lösen Sie zur weiteren Vertiefung die Aufgaben 5.1 bis 5.6 aus der Aufgabensammlung im Skript.

15.) Des Weitern haben Sie die Möglichkeit eine Lernkontrolle zu diesem Thema durchzuarbeiten.

Jetzt haben Sie das wichtigste Gesetz der Elektrotechnik selbständig erarbeitet. Gut gemacht!

Hier geht es direkt weiter zu 8.4 Elektrische Leistung.