Ohmsches Gesetz
In den vorherigen Grundlagen hast du bereits die drei zentralen Größen der Elektrotechnik kennengelernt: Spannung (U), Strom (I) und Widerstand (R). Jede dieser Größen beschreibt einen eigenen Aspekt eines elektrischen Stromkreises. Erst wenn man sie gemeinsam betrachtet, wird klar, wie sie sich gegenseitig beeinflussen.
Das Ohmsche Gesetz bringt diese drei Größen in einer einfachen Formel zusammen. Es beschreibt, wie viel Strom fließt, wenn eine bestimmte Spannung an einem Widerstand anliegt. Damit ist es eines der wichtigsten Werkzeuge in der Elektrotechnik – egal ob in der Ausbildung, in der Automatisierungstechnik oder im Alltag.
Um die Zusammenhänge schnell und sicher anwenden zu können, nutzt man häufig das Ohmsche Dreieck. Es zeigt auf einen Blick, wie man die Formel nach U, I oder R umstellt.
Grundaufbau des Ohmschen Dreiecks
Das Ohmsche Dreieck ist eine einfache Merkhilfe, um die Formel des Ohmschen Gesetzes schnell anwenden zu können. Es zeigt die drei Größen Spannung (U), Strom (I) und Widerstand (R) in einer festen Anordnung.
Der Aufbau ist immer gleich:
U steht oben
I und R stehen unten nebeneinander
Damit bildet das Dreieck die Grundformel des Ohmschen Gesetzes ab: U = R ⋅ I
Diese Anordnung hat einen klaren Zweck:
Was oben steht, ist das Ergebnis, das du berechnen möchtest.
Was unten steht, wird entweder multipliziert oder dividiert, je nachdem, welche Größe du suchst.
So lässt sich das Dreieck lesen:
Oben abdecken → unten multiplizieren
Unten links abdecken → oben ÷ unten rechts
Unten rechts abdecken → oben ÷ unten links
Das Dreieck hilft also dabei, die Formel ohne Umstellen im Kopf zu nutzen. Man muss nur die gesuchte Größe „abdecken“ und sieht sofort, wie die Berechnung funktioniert.
Gültigkeitsbereich des Ohmschen Gesetzes
Das Ohmsche Gesetz gilt nur für sogenannte ohmsche Widerstände. Das bedeutet: Der Widerstand bleibt konstant, egal wie groß Spannung oder Strom sind. Typische Beispiele sind Metallleiter bei konstanter Temperatur.
Nicht‑ohmsche Bauteile wie Dioden, LEDs, Glühlampen oder NTC/PTC‑Widerstände verhalten sich nicht linear. Hier ändert sich der Widerstand mit Spannung, Strom oder Temperatur – das Ohmsche Gesetz ist dann nur eingeschränkt anwendbar.
1. Ohmsches Dreieck für die Spannung U
Warum dieses Dreieck so aussieht
Wenn du die Spannung berechnen möchtest, musst du wissen, wie stark der Strom ist und wie groß der Widerstand ist. Die Grundformel lautet:
U = R ⋅ I
Im Dreieck steht U oben, weil sie das Ergebnis ist, das du berechnen willst. I und R stehen unten, weil sie miteinander multipliziert werden.
Beispiel für U
Ein Strom von 2A fließt durch einen Widerstand von 10Ω.
Die Spannung beträgt 20V.
2. Ohmsches Dreieck für den Strom I
Warum dieses Dreieck so aussieht
Wenn du den Strom berechnen möchtest, musst du die Spannung durch den Widerstand teilen. Die Formel lautet:
Im Dreieck steht I unten links, weil es das Ergebnis ist. U steht oben, R unten rechts – so erkennt man sofort: oben geteilt durch unten = Strom.
Beispiel für I
Eine Spannung von 12V liegt an einem Widerstand von 6Ω an.
Der Strom beträgt 2A.
3. Ohmsches Dreieck für den Widerstand R
Warum dieses Dreieck so aussieht
Wenn du den Widerstand berechnen möchtest, teilst du die Spannung durch den Strom. Die Formel lautet:
Im Dreieck steht R unten rechts, weil es das Ergebnis ist. U steht oben, I unten links – also: oben geteilt durch unten = Widerstand.
Beispiel für R
Eine Spannung von 24V erzeugt einen Strom von 3A.
Der Widerstand beträgt 8Ω.
Fazit
Das Ohmsche Gesetz verbindet Spannung, Strom und Widerstand in einer einfachen, aber grundlegenden Beziehung. Mit dem Ohmschen Dreieck lassen sich alle drei Größen schnell und sicher berechnen, ohne die Formel jedes Mal neu umstellen zu müssen. Wichtig ist dabei, dass das Gesetz nur für ohmsche, also lineare Widerstände gilt. Nichtlineare Bauteile wie Dioden oder LEDs verhalten sich anders und folgen keiner festen Proportionalität. Wer das Ohmsche Gesetz versteht, hat eine zentrale Grundlage der Elektrotechnik sicher im Griff und kann elektrische Schaltungen zuverlässig analysieren und berechnen.
Bis zum nächsten Mal im AutomatisierungsLabor
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