Direkt zum Inhalt

Versuche

OHMsches Gesetz (historische Version)

Die Fragestellung des Versuchs

Ein einfacher Stromkreis besteht aus einer elektrischen Quelle mit konstanter Spannung und einem veränderbaren Leiter.

Wie hängt die Stromstärke \(I\) im Stromkreis vom Leiter ab?

Der deutsche Physiker Georg Simon OHM (1789 - 1854) untersuchte in den Jahren 1825-1826 die Zusammenhänge in elektrischen Stromkreisen. Im standen eine elektrische Quelle mit konstanter Spannung, verschiedene Leiter und ein Gerät zur Messung der Stromstärke in dem Stromkreis zur Verfügung. In diesem Versuch kannst du das Experiment von OHM mit modernen Geräten nachvollziehen.

Aufbau und Durchführung

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Aufbau des historischen Versuchs von OHM mit moderenen Geräten

Abb. 1 zeigt den Aufbau des historischen Versuchs von OHM mit moderenen Geräten.Die beiden Kabel auf der linken Seite führen zu einer elektrischen Quelle mit konstanter Spannung. Im Stromkreis befindet sich bereits ein Leiter, der aber durch verschiedene andere Leiter ersetzt werden kann. Schließlich ist in den Stromkreis ein Strommesser geschaltet.

 
Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Schaltskizze zum Versuch

Abb. 2 zeigt die Schaltskizze des Versuchs mit elektrischer Quelle, Leiter (rechteckiger Kasten) und Strommesser.

Man verändert nun den Leiter im Stromkreis und misst jeweils die Stromstärke \(I\).

 

Beobachtung

Stellt man den Betrag der Spannung der elektrischen Quelle auf \(U=12\,\rm{V}\) ein, so erhält man folgende Messwerte:

Maßzahl auf dem Leiter \(10\) \(47\) \(100\) \(150\) \(180\) \(200\) \(220\) \(510\)
\(I\;\rm{in\;A}\) \(1{,}20\) \(0{,}26\) \(0{,}12\) \(0{,}08\) \(0{,}07\) \(0{,}06\) \(0{,}05\) \(0{,}02\)

Hinweis: Wenn du selbst Messwerte aufnehmen möchtest, so kannst du dies mit der entsprechenden Simulation (Link am Ende des Artikels) tun.

Auswertung

Joachim Herz Stiftung
Abb. 3 Diagramm mit dem Zusammenhang zwischen der Maßzahl auf dem Leiter und der Stromstärke im Stromkreis

Das Diagramm in Abb. 3 zeigt, dass die Stromstärke \(I\) mit größer werdender Maßzahl auf dem Leiter immer kleiner wird. Die Messwerte könnten auf einer Hyperbel liegen. In diesem Fall wäre die Stromstärke \(I\) antiproportional zur Maßzahl auf dem Leiter.

Hinweis: Kompliziertere Auswertungsmethoden, die du noch nicht kennst zeigen, dass die Stromstärke tatsächlich antiproportional zur Maßzahl auf dem Leiter ist.

 

Ergebnis

In einem einfachen Stromkreis mit einer elektrischen Quelle mit konstanter Spannung und einem veränderbaren Leiter ist die Stromstärke \(I\) im Stromkreis antiproportional zur Maßzahl auf dem Leiter.