Grundwissen

Gesetz von Ohm



Unterschiedliche Leiter besitzen in der Regel unterschiedliche Kennlinien.

 

 

U-I-Kennlinie

Die U-I-Kennlinie erhält man meist deshalb, weil man die Spannung als unabhängige Größe regelt und den Strom in seiner Abhängigkeit misst.

 

I-U-Kennlinie

Die I-U-Kennlinie ist die Umkehrfunktion der U-I-Kennlinie. Bei ihr ergibt sich der Widerstand direkt aus der Geradensteigung.

Bei Leitern, die als Kennlinie eine Ursprungsgerade besitzen, bei denen also Strom und Spannung zueinander proportional sind, gilt das ohmsche Gesetz.

U ~ I oder

Die Kennlinien von Leitern, die dem ohmschen Gesetz gehorchen sind also Ursprungsgeraden.

Drähte aus dem Material Konstantan oder Metalldrähte, welche auf konstanter Temperatur gehalten werden, erfüllen das Gesetz von Ohm sehr gut.

ist nicht das Gesetz von Ohm

Es ist vielmehr die Definition des Widerstandes. Nach dieser Definition kann in jedem Punkt - auch einer gebogenen - Kennlinie der Widerstandswert berechnet werden.


Nur wenn dieser längs der Kurve stets den gleichen Wert hat (dies ist bei einer Ursprungsgerade der Fall) gilt das ohmsche Gesetz. Aus dem I-U-Diagramm kann der Widerstandswert R über die Steigung ermittelt werden.

 

Musterbeispiel:

Gegeben sind die nebenstehenden I-U-Kennlinien, welche im Ursprung des Koordinatensystems alle die gleiche Steigung besitzen.

 
a)

Skizzieren Sie qualitativ den Verlauf der Kennlinien im I-R-Diagramm.

 
b)

Berechnen Sie den Widerstandswert des Konstantandrahtes (1).

 
c) Der Konstantandraht (1) und der Eisendraht (2) werden nun hintereinander (in Serie) an eine Stromquelle angeschlossen. Diese wird so eingestellt, dass ein Strom von 1,0 A fließt. Wie hoch ist dabei die Spannung an der Stromquelle?


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