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Elektrischer Widerstand

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Donnerstag, 30. März 2017 um 19:56 Uhr

Der elektrische Widerstand wird in diesem Artikel einfach erklärt. Kurzfassung der Inhalte:

  • Eine Erklärung, was ein elektrischer Widerstand ist.
  • Viele Beispiele rund um Widerstände und deren Berechnung.
  • Aufgaben / Übungen zur Berechnung von Widerständen.
  • Ein Video, welches sich mit dem Widerstand der Elektrotechnik befasst.
  • Ein Frage- und Antwortbereich rund um dieses Thema.

Hinweis:

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.

Elektrischer Widerstand Ohmsches Gesetz Formel

Oder in Worten ausgedrückt:

Elektrischer Widerstand Ohmsches Gesetz Formel

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:

Elektrischer Widerstand Reihenschaltung

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

Elektrischer Widerstand Reihenschaltung

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:

Elektrischer Widerstand Parallelschaltung

Für zwei Widerstände lässt sich der Gesamtwiderstand wie folgt berechnen:

Elektrischer Widerstand Formel zwei Widerstände parallel

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:

Elektrischer Widerstand Beispiel 1

Beispiel 2:

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

Widerstand berechnen Parallelschaltung Beispiel 2

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?

Elektrischer Widerstand Parallelschaltung

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.

Widerstand Beispiel 3 Lösung

Aufgaben / Übungen elektrischer Widerstand

Aufgabe 1: In welcher Einheit wird der Widerstand angegeben?

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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.


Nächstes Video »

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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