Das Ohmsche Gesetz ist das Fundament der gesamten Elektrotechnik. Mit drei Grundgrößen – Spannung (U), Strom (I) und Widerstand (R) – lassen sich einfache und komplexe elektrische Schaltungen analysieren. Hinzu kommt die Leistung (P), die das "goldene Dreieck" der Elektrotechnik zum vollständigen Viereck macht. Der Rechner ermöglicht es, aus je zwei bekannten Größen die beiden unbekannten zu berechnen – ohne Formelsuche und Tipparbeit.
Schritt-für-Schritt: So nutzen Sie den Ohmsches-Gesetz-Rechner
- Bekannte Größen eingeben: Geben Sie die zwei Werte ein, die Sie kennen. Haben Sie z. B. eine 12-V-Batterie und einen 100-Ohm-Widerstand, geben Sie U = 12 V und R = 100 Ω ein.
- Berechnung ablesen: Der Rechner berechnet sofort Strom und Leistung: I = 12 ÷ 100 = 0,12 A = 120 mA; P = 12 × 0,12 = 1,44 W.
- LED-Vorwiderstand berechnen: Für eine rote LED (2 V Flussspannung, 20 mA Betriebsstrom) an 5 V: R = (5 – 2) ÷ 0,02 = 150 Ω.
- Einheiten beachten: Strom in Ampere (A) oder Milliampere (mA), Widerstand in Ohm (Ω), Kiloohm (kΩ) oder Megaohm (MΩ), Spannung in Volt (V).
- Ergebnis prüfen: Plausibilitätskontrolle: P = U × I muss immer gleich P = U² ÷ R sein – beide Berechnungswege führen zum selben Ergebnis.
Praktische Beispiele
Beispiel 1 – LED-Vorwiderstand berechnen: Blaue LED an 9-V-Blockbatterie: Flussspannung ca. 3,2 V, Nennstrom 20 mA. Benötigter Vorwiderstand: R = (9 – 3,2) ÷ 0,02 = 290 Ω. Nächster Standardwert: 300 Ω. Verlustleistung am Widerstand: P = (9–3,2) × 0,02 = 0,116 W → normaler 0,25-W-Widerstand ausreichend.
Beispiel 2 – Heizlüfter-Strombedarf: Ein 2.000-Watt-Heizlüfter an 230 V. Strom: I = P ÷ U = 2.000 ÷ 230 = 8,7 A. Widerstand der Heizwendel: R = U ÷ I = 230 ÷ 8,7 = 26,4 Ω. Der Leitungsschutzschalter muss mindestens 10 A haben.
Beispiel 3 – Realistischer Batterie-Innenwiderstand: Eine 12-V-Autobatterie mit 0,005 Ω Innenwiderstand beim Anlasserstart (150 A): Spannungseinbruch = I × R_i = 150 × 0,005 = 0,75 V. Die Klemmenspannung fällt auf 11,25 V – das ist normal und kein Defekt.
Ohmsches Gesetz: U, I, R und P berechnen
Grundformeln: U = I × R (Spannung); I = U / R (Strom); R = U / I (Widerstand); P = U × I (Leistung). Goldenes Dreieck der Elektrotechnik.
Häufige Fragen (FAQ)
- Gilt das Ohmsche Gesetz für alle elektrischen Bauteile?
- Nein – das Ohmsche Gesetz gilt streng nur für lineare Widerstände, bei denen U proportional zu I ist. Dioden, Transistoren, Kondensatoren und Induktivitäten verhalten sich nichtlinear und folgen anderen Gesetzmäßigkeiten. Für Wechselstrom-Schaltungen wird der komplexe Widerstand (Impedanz) verwendet.
- Was ist der Unterschied zwischen Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung?
- P = U × I gilt für Gleichstrom und rein ohmsche Wechselstromlasten. Bei induktiven oder kapazitiven Lasten (Motoren, Transformatoren) entsteht Blindleistung Q. Die Scheinleistung S = U × I (in VA) ist dann größer als die Wirkleistung P (in W). Das Verhältnis heißt Leistungsfaktor cos φ.
- Wie merke ich mir die Formeln des Ohmschen Gesetzes?
- Die klassische Eselsbrücke ist das URI-Dreieck: Schreiben Sie U oben, I und R unten nebeneinander. Gesucht U → I × R; gesucht I → U ÷ R; gesucht R → U ÷ I. Für die Leistung gibt es ein zweites Dreieck mit P oben, U und I unten: P = U × I; U = P ÷ I; I = P ÷ U.
