Welche bedeutung hat der begriff elektrischer widerstand in einem stromkreis

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Die Wirkung eines elektrischen Widerstands auf den elektrischen Strom muss man sich wie folgt vorstellen:

• Die Bewegung freier Ladungsträger im Innern eines Leiters hat zur Folge, dass die freien Ladungsträger gegen Atome stoßen und in ihrem Fluss gestört werden.
• Diesen Effekt nennt man Widerstand, der die Eigenschaft hat, den Strom in einem Stromkreis zu begrenzen.
• Der Zusammenstoß der Ladungsträger mit den Atomen hat zusätzlich noch einen thermischen Effekt. Das betreffende Bauteil wird warm oder sogar heiß. Wenn es zu heiß wird, dann kann es kaputt gehen. Dann war die Anzahl der Ladungsträger und damit der elektrische Strom zu groß.

Mehr Informationen über Widerstand in der Elektronik

Maßeinheiten

...
1000000 Ω = 1 MΩ (Megaohm)
100000 Ω = 100 kΩ (Kiloohm)
10000 Ω = 10 kΩ (Kiloohm)
1000 Ω = 1 kΩ (Kiloohm)
100 Ω (Ohm)
10 Ω (Ohm)
1 Ω (Ohm)
0,1 Ω = 100 mΩ (Milliohm)
...

Die Maßeinheit für den elektrischen Widerstand ist Ohm mit dem Kurzzeichen „Ω“. Omega ist ein Buchstabe aus dem griechischen Alphabet.
Große Widerstände werden in Kiloohm (kΩ) oder Megaohm (MΩ) angegeben. Kaum messbare Widerstände liegen im Bereich von Milliohm (mΩ).

Formelzeichen

R : Elektrischer Widerstand
r : dynamischer Widerstand
R1 : Widerstand 1
...

Das Formelzeichen des elektrischen Widerstands ist das große „R“. Es steht für die englische Bezeichnung Resistor oder Resistance.
Davon abweichend gibt es verschiedene Schreibweisen in Groß- und Kleinschreibung mit zusätzlichen Kennzeichen, die eine bestimmte Bedeutung haben. Eine Zahl oder Buchstaben als Index kennzeichnen eine bestimmten Spannung in einer Schaltung.

Formel zur Berechnung

Messen des ohmschen Widerstandes

Grundsätzlich gelten folgende Regeln:

• Messung parallel zum Bauelement
• Bauelement muss spannungsfrei sein
• Bauelement darf nicht verschaltet sein
• Messung nur an einem normalen Widerstand sinnvoll

Der Wert des ohmschen Widerstandes wird am besten mit einem digitalen Vielfachmessgerät (Multimeter) ermittelt, um Ablesefehler und Ungenauigkeiten zu vermeiden.
Beim Messen mit einem Widerstandsmesser darf das zu messende Bauteil während der Messung nicht an einer Spannungsquelle angeschlossen sein. Das zu messende Bauteil muss mindestens einseitig aus einer Schaltung ausgelötet werden. Ansonsten beeinflussen parallel liegende Bauteile das Messergebnis.

Widerstände in der Elektronik

Widerstände in elektronischen Schaltungen

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Dieser Artikel ist Teil unseres Kurses zur Elektrotechnik "Von der Grundlagen der Elektrotechnik in der 5. Klasse bis zum Ingenieur".

Erklärung: Widerstand der Elektrotechnik

In den Grundlagen der Elektrotechnik lernt man, dass es elektrische Ladungen gibt. Bewegen diese sich erhält man dadurch einen elektrischen Strom. Angetrieben wird dieser durch eine elektrische Spannung. Es gibt da jedoch noch etwas, dass die Bewegung der Ladung behindert. Und schon sind wir beim elektrischen Widerstand. Zur Definition:

Hinweis:

Ladungen stoßen - zum Beispiel im metallischen Leiter - gegen die Ionen des Metallgitters und diese behindern damit ihre Bewegung. Dies bezeichnet man als elektrischen Widerstand. Je stärker die Behinderung, desto größer ist der Widerstand. Grundsätzlich hat jeder Leiter und jedes Bauteil oder Gerät einen Widerstand. Manchmal sind elektrische Widerstände ungern gesehen. In anderen Fällen möchte man absichtlich einen Widerstand erzeugen. Daher gibt es elektrische Widerstände auch als Bauteile.

Das Gewicht einer Person gibt man meistens in Kilogramm an und die Länge eines Autos in Meter. Aber worin gibt man den elektrischen Widerstand an? Antwort: In Ohm (Ω). Ein Widerstand kann zum Beispiel 100 Ω groß sein. Das Formelzeichen ist ein "R". Spricht in Formel setzt man für "R" eine Angabe in Ohm ein.

Widerstand Formeln:

Wie ihr vielleicht schon wisst, gibt es einen Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Widerstand. Falls nicht sehen wir uns die Formel hinter dem Ohmschen Gesetz einmal an.

Oder in Worten ausgedrückt:

Widerstände zusammenfassen:

Manchmal kommen mehrere Widerstände in einer Schaltung vor. In diesem Fall interessiert man sich oftmals für den Gesamtwiderstand. Dabei gibt es zwei typische Fälle (es gibt noch mehr, aber diese sind seltener).

Der erste Fall nennt sich Reihenschaltung oder Serienschaltung. Dabei liegen die Widerstände hintereinander, die bewegten Ladungen "fließen" somit nacheinander durch die Widerstände:

Haben wir so einen Fall dann addiert man einfach alle Widerstände zusammen.

Ein anderer Fall besteht, wenn der Strom sich aufteilt um durch Widerstände zu "fließen". Dies nennt man Parallelschaltung. Für zwei Widerstände sieht dies so aus:

Für zwei Widerstände lässt sich der Gesamtwiderstand wie folgt berechnen:

Es gibt noch viele weitere Möglichkeiten bei der Anordnung von Widerständen, zum Beispiel drei oder noch mehr Widerstände parallel, eine Mischung aus Reihen- und Parallelschaltung oder auch Stern- und Dreieckschaltungen. In weiterführenden Artikeln behandeln wir dies. Ebenso wird der Widerstand von Drähten behandelt.

Beispiele zum Widerstand

In diesem Abschnitt sollen noch eine Reihe an Beispielen zu Widerständen vorgerechnet werden.

Beispiel 1:

Gegeben sei eine Spannung von 8 V und ein Strom von 2 A. Wie groß ist der Widerstand?

Lösung:

Beispiel 2:

Zwei Widerstände sind wie folgt geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand?

Lösung:

Wir haben hier eine Reihenschaltung. Daher können wir die Widerstände einfach zusammenrechnen.

• R = R1 + R2
• R = 13 Ω + 21 Ω = 34 Ω

Beispiel 3:

Zwei Widerstände sind wie folgt geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand?

Lösung:

Wir haben hier eine Parallelschaltung mit zwei Widerständen. Daher nehmen wir die entsprechende Formel von oben. Hier setzen wir die beiden Widerstände ein. Wir multiplizieren im Zähler und Addieren im Nenner. Am Ende berechnen wir den Bruch bzw. kürzen ein Ohm heraus. Damit kommen wir auf etwa 7,33 Ohm.

Aufgaben / Übungen elektrischer Widerstand

Aufgabe 1: In welcher Einheit wird der Widerstand angegeben?

Du hast 0 von 6 Aufgaben erfolgreich gelöst.

Videos zum Widerstand

Elektrischer Widerstand Video

In diesem Video geht es um den elektrischen Widerstand. Dabei geht es darum, was ein Widerstand überhaupt ist. Danach geht es um das Ohmsche Gesetz sowie einige Beispiele mit Zahlen und Einheiten. Schaut es euch auf alle Fälle an.

Fragen mit Antworten zum Widerstand

In diesem Abschnitt geht es noch um typische Fragen zum elektrischen Widerstand.

F: Wie wichtig sind Widerstände in der Elektrotechnik?

A: Sehr wichtig. Mir fällt offen gestanden keine Schaltung in meinem Berufsleben ein, die ohne elektrische Widerstände ausgekommen wäre. Man benötigt sie an zahlreichen Stellen von der Teilung von Spannungen bis hin zum Beschalten von Operationsverstärkern.

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