66 Versuch: Baue einen Stromkreis auf, in dem sich ein Widerstand von z. B. 100 Ω befindet (Abb. 37.5). Miss bei verschiedenen Spannungen die Stromstärke und trage die Werte in eine Tabelle ein. Welchen Zusammenhang zwischen Spannung, Stromstärke und Widerstand kannst du daraus erkennen. Der Zusammenhang zwischen Spannung, Stromstärke und Widerstand kann auch auf eine dritte Art ausgedrückt werden: Spannung = Stromstärke × Widerstand U = I · R Überprüfe als einfache Anwendung des Ohm’schen Gesetzes die bereits erwähnte Änderung des Widerstandes eines Leiters mit der Temperatur. Versuch: Schließe wie in Abb. 37.6 ein 10 V/0,05 A Glühlämpchen in einen Stromkreis mit 1 V Spannung und miss die zugehörige Stromstärke! Sie beträgt etwa 0,014 A. Das Glühlämpchen leuchtet dabei nicht und bleibt kalt. Erhöhe nun die Spannung auf 10 V. Das Glühlämpchen leuchtet und wird heiß. Als Stromstärke misst du 0,05 A. Bei der kalten Glühlampe erhalten wir einen elektrischen Widerstand von (1/0,014) Ω = 71 Ω. Bei 10 V erwärmt sich der Glühfaden auf etwa 3000 °C. Nun beträgt der elektrische Widerstand (10/0,05) Ω = 200 Ω. Der Versuch zeigt dir also, dass der elektrische Widerstand eines metallischen Leiters mit der Temperatur zunimmt. Beachte bei allen Messungen, dass sich beim Fließen eines elektrischen Stroms der Leiter erwärmen und sich damit sein Widerstand ändern kann. Im Kapitel 46 wirst du erfahren, dass der elektrische Widerstand von sogenannten Halbleitern mit zunehmender Temperatur abnimmt. Bei manchen Halbleiterelementen (Dioden, Transistoren) hängt der Widerstand auch von der angelegten Spannung ab. Diese Beispiele zeigen, dass das Ohm’sche Gesetz nur in bestimmten Grenzen gültig ist. 37.1 Nenne Möglichkeiten, um in einem Stromkreis die Stromstärke zu ändern. Begründe mit dem Ohm’schen Gesetz. 37.2 Das Lämpchen in Abb. 37.6 leuchtet nur schwach. Wie muss man den Widerstandswert im Stromkreis verändern, damit es heller leuchtet? 37.3 Die Stromstärke für einen elektrischen Heizlüfter beträgt 10 A bei einer Spannung von 230 V. Wie groß ist der elektrische Widerstand? Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 37.5 Messung der Stromstärke bei einem konstanten Widerstand R=100 Ω A V1 V 37.6 Mit einem Schiebewiderstand kann die Helligkeit einer Lampe geändert werden. Wird der Schieber verschoben, ... ... ändert sich die Helligkeit der Glühlampe. Das Ohm’sche Gesetz gibt den Zusammenhang zwischen der Spannung U, der Stromstärke I und dem elektrischen Widerstand R in einem Stromkreis an. Es kann in verschiedene Formen umgewandelt werden: Widerstand = Spannung/Stromstärke R = U __ I Stromstärke = Spannung/Widerstand I = U __ R Spannung = Stromstärke × Widerstand U = I · R Die Einheit des elektrischen Widerstandes ist das Ohm. 1 Ohm = 1 Volt _______ 1 Ampere 1 Ω = 1 V ___ 1 A Der elektrische Widerstand eines metallischen Leiters nimmt mit der Temperatur zu. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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