Arbeitsblatt: Elektrischer Widerstand

Der elektrische Widerstand Spannung [Volt] [V] Kraft mit der die Elektronen durch die Leitung getrieben werden. Stromstärke [Ampere] [A] Wie viele Elektronen pro Sekunde an einer Stelle im Stromkreis hindurchfliessen. Widerstand [Ohm] [] Fähigkeit eines Leiters oder Bauteils die Elektronen am hindurchfliessen zu behindern. Wie muss man sich diesen Widerstand vorstellen? Die Elektronen stossen bei ihrem Weg durch den Stromkreis immer mal wieder mit den positiv geladenen Atomkernen zusammen und werden dadurch abgebremst. Der Widerstand eines Drahtes hängt ab von seiner Länge, Querschnitt, Material und Temperatur. Berechnet wird der Widerstand eines Drahtes mit folgender Formel: Länge des Drahtes R l Querschnittsfläche Materialkonstante Materialkonstante Aluminium 0.0265 Eisen 0.125 Kupfer 0.017 Konstantan 0.5 Ausserdem steigt der Widerstand mit steigender Temperatur Aufgabe: Berechne den Widerstand eines Kupferkabels (Länge 1 m, Querschnitt 5 mm 2) Das Ohmche Gesetz George Simon Ohm (1789-1854) führte zahlreiche Experimente mit den im 19. Jahrhundert noch relativ rätselhaften Erscheinungen des elektrischen Stroms durch. Der Wissenschaftler suchte dabei auch nach dem Zusammenhang zwischen der elektrischen Spannung und der elektrischen Stromstärke I. Ohms Versuche waren mit grossen Schwierigkeiten verbunden, da es zu seiner Zeit weder eine Stromquelle noch irgendwelche Messgeräte gab. Daher musste er solche Geräte zunächst einmal selber bauen. Es dauerte zehn Jahre bis Ohm den gesuchten Zusammenhang herausfand! Diesen wollen wir nun herausfinden. Der elektrische Widerstand ist ein Mass dafür, wie sehr ein Leiter oder ein Bauteil den Elektronenfluss hemmt. Berechnet wird der elektrische Widerstand mit der Formel: R I Durch Umformen lassen sich zwei weitere Formeln gewinnen: I R R Diese drei Formeln lassen sich mit Hilfe dieses Dreiecks einfach merken: Der Widerstand als Bauteil Viele elektronische Teile von elektrischen Geräten müssen vor zu hohen Stromstärken geschützt werden. Im Innern von elektrischen Geräten findet man deshalb oft viele runde, längliche, nur wenige Millimeter lange und mit farbigen Ringen gekennzeichnete Widerstände die den Stromfluss durch empfindliche Teile begrenzen. Da Widerstände verschiedene Bauteile schützen, gibt es sie in verschiedenen Werten. Es gibt Widerstände mit nur 1 , andere haben einen Wert von einigen hundert M. Die geringe Grösse dieser Bauteile lässt es meistens nicht zu, einfach eine Zahl darauf zu drucken, die Auskunft über die Höhe des Widerstandes geben könnte. Dieser wird deshalb mit Hilfe eines Farbcodes angegeben. Dabei geben die ersten drei (vier) Farbringe Auskunft über die Höhe des Widerstandes, der vierte (fünfte) Ring gibt an, um wie viel Prozent der angegebene Wert des Widerstandes vom Tatsächlichen abweichen kann. Farbe 1. Ring 2. Ring 3. Ring (Multiplikator) 4. Ring (Tolera nz