Klasse 7 › Physik › Ladung und Strom
Was ist ein elektrischer Widerstand?
Neu: Dieses Video läuft schon hier, bevor es auf YouTube erscheint.
Der elektrische Widerstand R sagt, wie stark ein Bauteil den Strom hemmt: R = U : I, gemessen in Ohm (Ω). Er verbraucht den Strom nicht – davor und dahinter fließt gleich viel, nur Energie wird zu Wärme. Beim ohmschen Gesetz bleibt R gleich: doppelte Spannung, doppelte Stromstärke. Lange, dünne Drähte haben einen größeren Widerstand.
Das Wichtigste zum Nachlesen
1 Min. Lesen
Wie stark ein Bauteil den Strom hemmt
Der elektrische Widerstand R gibt an, wie stark ein Bauteil den Strom hemmt: R = U : I, gemessen in Ohm (Ω). Ein Bauteil hat 1 Ω, wenn bei 1 V Spannung 1 A fließt. Bei vielen Metalldrähten bleibt R gleich, solange die Temperatur gleich bleibt: Doppelte Spannung gibt doppelte Stromstärke. Das ist das ohmsche Gesetz. Der Strom wird im Widerstand nicht verbraucht – die Stromstärke ist davor und dahinter gleich. Der Widerstand wandelt elektrische Energie in Wärme um.
Zwei Drähte im I-U-Diagramm
Gerade Linie durch null: ohmsches Gesetz. Flacher heißt größerer Widerstand.
So misst du den Widerstand
Das Rechteck ist das Schaltzeichen des Widerstands. Strommesser in Reihe, Spannungsmesser parallel – dann R = U : I.
Wovon der Widerstand eines Drahtes abhängt
| Draht … | Widerstand |
|---|---|
| doppelt so lang | doppelt so groß |
| doppelter Querschnitt | halb so groß |
| Kupfer statt Eisen | kleiner |
| Konstantan statt Kupfer | viel größer |
Typische Falle
- Falsch: Ein Widerstand verbraucht den Strom, danach fließt weniger.
- Richtig: Er begrenzt den Strom im ganzen Kreis – vor und hinter ihm fließt gleich viel.
- Was „verbraucht“ wird, ist Energie: Sie wird zu Wärme.
Sicher messen
Miss Spannung und Stromstärke nur an Batterie oder Schul-Netzgerät (Kleinspannung bis 24 V), nie an der Steckdose. Die Formel kannst du dir mit „URI“ merken: U = R · I.
Üben
4 Aufgaben
Rechne den Widerstand aus: R = U : I.
- U = 12 V, I = 0,5 A → R = Ω
- U = 9 V, I = 0,3 A → R = Ω
- U = 4,5 V, I = 0,9 A → R = Ω
- U = 6 V, I = 0,05 A → R = Ω
Derselbe Widerstand an anderen Spannungen: Rechne mit I = U : R oder U = R · I.
- 24 Ω an 24 V: I = A
- 24 Ω an 6 V: I = A
- Doppelte Spannung, gleicher Widerstand: Die Stromstärke wird -mal so groß.
- 100 Ω, I = 0,05 A: U = V
Lies im I-U-Diagramm ab.
- Draht B bei 6 V: I = A
- Draht B bei 12 V: I = A
- Widerstand von Draht B: R = Ω
- Den größeren Widerstand hat Draht .
Stimmt das? Kreuz an.
- Ein längerer Draht hat einen größeren Widerstand.
- Ein dickerer Draht hat einen größeren Widerstand.
- Kupfer leitet besser als Eisen.
- Hinter einem Widerstand ist die Stromstärke kleiner als davor.
- Ein Widerstand wandelt elektrische Energie in Wärme um.
Was im Video gesagt wird
Abschrift
Einstieg
Hinter dem Widerstand fließt weniger Strom? Falsch!
Erklärung
Das ist ein Widerstand. Sein Schaltzeichen ist ein schlichtes Rechteck. Er hemmt den Strom, wie eine enge Stelle in einem Wasserrohr. Gegenprobe: Ein Strommesser davor und einer dahinter zeigen gleich viel. Kein Strom geht verloren. Der Widerstand bremst ihn im ganzen Kreis.
Verbraucht wird nur Energie: Der Widerstand wird warm. Der Widerstand R ist Spannung geteilt durch Stromstärke. Die Einheit heißt Ohm. Ein Ohm: Bei einem Volt fließt ein Ampere. Doppelte Spannung gibt doppelte Stromstärke. Das ist das ohmsche Gesetz.
Bei gleicher Temperatur bleibt R gleich: eine Gerade durch null. Flachere Linie heißt: weniger Strom, also größerer Widerstand. Und der Draht? Doppelt so lang heißt doppelter Widerstand. Doppelter Querschnitt heißt halber Widerstand. Der Strom hat mehr Platz.
Auch das Material zählt: Kupfer hemmt wenig, darum sind Kabel aus Kupfer.
Beispiele
Beispiel: Flachbatterie, viereinhalb Volt. Der Strommesser zeigt null Komma fünfzehn Ampere. Rechne: viereinhalb Volt geteilt durch null Komma fünfzehn Ampere. Das ergibt dreißig Ohm. So stark hemmt das Bauteil den Strom. Jetzt zwei Flachbatterien hintereinander: neun Volt, also doppelte Spannung.
Gesucht ist jetzt der Strom: Spannung geteilt durch Widerstand. R bleibt dreißig Ohm. Neun durch dreißig ergibt null Komma drei Ampere. Doppelte Spannung, doppelter Strom. Genau so sagt es das ohmsche Gesetz. Versuche nur mit Batterien. Die Steckdose ist lebensgefährlich.
Dein Zug
Dein Zug: Sechs Volt, null Komma fünf Ampere. Wie groß ist der Widerstand? Zwölf Ohm.
Zum Schluss
Drei Größen: Spannung in Volt, Stromstärke in Ampere, Widerstand in Ohm. Merk dir: Der Widerstand hemmt den Strom, R gleich U durch I. Zum Üben: Rechne R für zwölf Volt und null Komma fünf Ampere. Nächste Frage: Wie rechnet man Kilometer pro Stunde in Meter pro Sekunde um?
Danach
