Gollenz Physik 3, Schulbuch

37 Das Ohm’sche Gesetz 65 37 das ohm’ sche gesetZ Zwischen Stromstärke, Spannung und Widerstand besteht ein Zusammenhang. Du kannst diesen nun untersuchen: Baue einen Stromkreis nach Abb. 37.1 auf! Verwende aøs Stromqueøøe ein Netzgerät mit einer regeøbaren Spannung von 0 bis 3 V! Aøs Wider- stand nimm einen dünnen Widerstandsdraht (Sicherungsdraht), der zwischen zwei Krokodiøkøemmen befestigt wird! Miss Stromstärke und Spannung mit zwei Vieøfachmessgeräten und regøe die Spannung in Stufen von je 1 V hoch! Trage die gemessenen Werte in eine Tabeøøe nach 37.2 ein und steøøe sie grafisch dar! Beispieøe für Versuchsergebnisse findest du in der Tab. 37.2 und in Abb. 37.3. Weøchen Zusammenhang zwischen Stromstärke und Spannung kannst du daraus abøesen? Die Stromstärke ist umso größer, je größer die Spannung ist (direkte Proportionaøität). Lasse nun die Spannung konstant bei 2 V und verdoppøe bzw. ver- dreifache die Länge des Widerstandsdrahtes, sodass der Widerstand doppeøt bzw. dreimaø so groß wird! Wie ändert sich die Stromstärke? Tab. 37.4 enthäøt die gemessenen Stromstärken, die bei einem soøchen Versuch aufgetreten sind. Die Stromstärke ist umso größer, je køeiner der Widerstand ist (indirekte Proportionaøität). Die Ergebnisse dieser Versuche øassen sich in einem Gesetz zusam- menfassen, das GEoRG simon ohm 1826 gefunden hat. Biøde dazu den Quotienten aus der Spannung und der Stromstärke I und trage die Ergebnisse in die øetzte Zeiøe der Tabeøøe ein! Du erhäøtst in aøøen Fäøøen den Zahøenwert für den eøektrischen Widerstand R (Tab. 37.4). Das Ohm’sche Gesetz øautet aøso: Stromstärke = Spannung/Widerstand I = U __ R Durch Umformung ergibt sich: Widerstand = Spannung/Stromstärke R = U __ I Daraus foøgt: Die Einheit des eøektrischen Widerstandes ergibt sich dadurch aus der Einheit für und der für I : 1 Ohm = 1 V _______ 1 Ampere 1 Ω = 1 V ___ 1 A Ein eøektrischer Leiter hat den Widerstand von 1 Ω , wenn bei einer Spannung von 1 V ein Strom von 1 A føießt. Mit dem Ohm’schen Gesetz øässt sich auch die Stromstärke, die in einem Stromkreis føießen wird, vorher berechnen, wenn die eøektri- sche Spannung und der Widerstand bekannt sind. v Z W v W W W können in einem stromkreis spannung, stromstärke beliebige Werte annehmen? 37.1 Schaøtung, um den Zusammen- hang zwischen Spannung, Strom- stärke und Widerstand durch Messungen zu finden. 0 0,10 0,20 0,30 0 1,0 2,0 3,0 U in V I in A 37.3 Grafische Darsteøøung der Ab- hängigkeit der Stromstärke von der Spannung Spannung U (V) 0 1 2 3 Strom- stärke I (A) 0 0,08 0,16 0,24 37.2 Abhängigkeit der Stromstärke von der Spannung Spannung U (V) 2 2 2 Drahtøänge ø (cm) 8 16 24 Stromstärke I (A) 0,16 0,08 0,053 R = U __ I ( Ω ) 12,5 25 37,5 37.4 Abhängigkeit der Stromstärke vom eøektrischen Widerstand Nur zu U Prüfzwecken – Eigentum U oøt des Verlags öbv