DAS Erstes Ohmsches Gesetz postuliert, dass wenn in a Elektrischer Kreislauf bestehend aus einem Widerstand, ohne Temperaturänderung, verbinden wir eine elektrische Spannung, der Widerstand wird von einem elektrischen Strom durchflossen. Dadurch nehmen wir die Proportionalitätsbeziehung zwischen Spannung, Widerstand und elektrischem Strom wahr, und wenn wir den Wert einer dieser Größen erhöhen, werden auch die anderen beeinflusst.
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Zusammenfassung des ersten Ohmschen Gesetzes
Das erste Gesetz von Ohm besagt, dass ein elektrischer Strom durch ihn fließt, wenn an einen Widerstand bei konstanter Temperatur eine Potentialdifferenz angelegt wird.
Es zeigt die Beziehung zwischen Elektrische Spannung, elektrischer Wiederstand und elektrischer Strom.
Der elektrische Widerstand ist ein Gerät, das steuert, wie viel Strom durch den Stromkreis fließt.
Elektrische Widerstände können ohmsch oder nicht ohmsch sein, beide mit berechenbarem Widerstand Ohmsche Gesetze.
Alle elektrischen Widerstände haben die Eigenschaft des elektrischen Widerstands.
Unter Verwendung der Formel des ersten Ohmschen Gesetzes finden wir heraus, dass der Widerstand gleich der Division zwischen Spannung und elektrischem Strom ist.
Für einen ohmschen Widerstand ist der Graph des ersten Ohmschen Gesetzes eine gerade Linie.
Für einen nicht-ohmschen Widerstand ist der Graph des ersten Ohmschen Gesetzes eine Kurve.
Das erste und zweite Ohmsche Gesetz liefern die Berechnung des elektrischen Widerstands, beziehen ihn jedoch auf unterschiedliche Größen.
Video zum ersten Ohmschen Gesetz
Was sagt das erste Ohmsche Gesetz?
Das erste Ohmsche Gesetz sagt uns, dass, wenn wir es auf die beiden Anschlüsse von a anwenden elektrischer Widerstand, à Temperatur konstant, eine Potentialdifferenz (elektrische Spannung), wird von einem elektrischen Strom durchflossen, wie wir unten sehen können:
Darüber hinaus erkennen wir durch seine Formel, dass der elektrische Widerstand proportional zur elektrischen Spannung (ddp oder elektrische Potentialdifferenz), aber umgekehrt proportional zum elektrischen Strom ist. Wenn wir also die Spannung erhöhen, erhöht sich auch der Widerstand. Wenn wir jedoch den Strom erhöhen, nimmt der Widerstand ab.
\(R\propto U\ \)
\(R\propto\frac{1}{i}\)
Was sind Widerstände?
Widerstände sind elektrische Geräte mit der Funktion, den Durchgang von elektrischem Strom in einem Stromkreis zu steuern, Umwandeln der elektrischen Energie aus der elektrischen Spannung in Wärmeenergie oder Wärme, bekannt als Joule-Effekt.
Wenn ein Widerstand das erste Gesetz von Ohm respektiert, nennen wir ihn einen Widerstand. Ohmscher Widerstand, aber wenn es das erste Gesetz von Ohm nicht respektiert, erhält es die Nomenklatur von nicht ohmscher Widerstand, egal um welche Art es sich handelt. Beide Widerstände werden nach den Formeln des Ohmschen Gesetzes berechnet. Die meisten Geräte haben nichtohmsche Widerstände in ihrer Schaltung, wie es bei Taschenrechnern und Handys der Fall ist.
Was ist elektrischer Widerstand?
Elektrischer Widerstand ist die physikalische Eigenschaft, die elektrische Widerstände haben müssen, um die Übertragung von elektrischem Strom auf den Rest des Stromkreises einzudämmen. Es wird durch ein Quadrat oder Zickzack in den Kreisläufen symbolisiert:
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Formel des ersten Ohmschen Gesetzes
Die dem ersten Ohmschen Gesetz entsprechende Formel lautet:
\(R=\frac{U}{i}\)
Es kann umgeschrieben werden als:
\(U=R\cdot i\)
u → Potentialdifferenz (ddp), gemessen in Volt [V].
R → elektrischer Widerstand, gemessen in Ohm [Ω].
ich → elektrischer Strom, gemessen in Ampere [A].
Beispiel:
Ein 100-Ω-Widerstand hat einen elektrischen Strom von \(20\mA\) es überqueren. Bestimmen Sie die Potentialdifferenz an den Anschlüssen dieses Widerstands.
Auflösung:
Wir werden die Formel des ersten Ohmschen Gesetzes verwenden, um den ddp zu finden:
\(U=R\cdot i\)
\(U=100\cdot20\m\)
Ö m in \(20\mA\) bedeutet Mikro, was sich lohnt \({10}^{-3}\), dann:
\(U=100\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2000\cdot{10}^{-3}\)
Verwandlung in wissenschaftliche Notation, wir haben:
\(U=2\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(U=2\cdot{10}^{3-3}\)
\(U=2\cdot{10}^0\)
\(U=2\cdot1\)
\(U=2\V\)
Der ddp zwischen den Widerstandsanschlüssen beträgt 2 Volt.
Graphen des ersten Ohmschen Gesetzes
Der Graph des ersten Ohmschen Gesetzes hängt davon ab, ob wir mit einem ohmschen oder einem nicht ohmschen Widerstand arbeiten.
Grafik eines ohmschen Widerstands
Der Graph für einen ohmschen Widerstand, der dem ersten Gesetz von Ohm gehorcht, verhält sich wie eine gerade Linie, wie wir unten sehen können:
Bei der Arbeit mit Diagrammen können wir den elektrischen Widerstand auf zwei Arten berechnen. Die erste besteht darin, die Strom- und Spannungsdaten in die Formel des ersten Ohmschen Gesetzes einzusetzen. Die zweite ist durch die Tangente des Winkels θ nach der Formel:
\(R=tan{\theta}\)
R → elektrischer Widerstand, gemessen in Ohm [Ω].
θ → Neigungswinkel der Linie, gemessen in Grad [°].
Beispiel:
Ermitteln Sie anhand des Diagramms den Wert des elektrischen Widerstands.
Auflösung:
Da wir keine Informationen über die Werte des elektrischen Stroms und der Spannung erhalten haben, finden wir den Widerstand durch den Tangens des Winkels:
\(R=\tan{\theta}\)
\(R=tan45°\)
\(R=1\mathrm{\Omega}\)
Der elektrische Widerstand beträgt also 1 Ohm.
Diagramm eines nicht ohmschen Widerstands
Der Graph für einen nicht-ohmschen Widerstand, der nicht dem ersten Ohmschen Gesetz gehorcht, verhält sich wie eine Kurve, wie wir in der folgenden Grafik sehen können:
Unterschiede zwischen dem ersten Ohmschen Gesetz und dem zweiten Ohmschen Gesetz
Obwohl das erste und das zweite Ohmsche Gesetz die Formel für den elektrischen Widerstand liefern, haben sie Unterschiede in Bezug auf die Größen, die wir mit dem elektrischen Widerstand in Beziehung setzen.
Erstes Ohmsches Gesetz: bringt den Zusammenhang von elektrischem Widerstand mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom.
Ohmsches zweites Gesetz: informiert, dass der elektrische Widerstand je nach variiert Elektrischer widerstand und Leiterabmessungen. Je größer der spezifische elektrische Widerstand, desto größer der Widerstand.
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Aufgaben zum ersten Ohmschen Gesetz gelöst
Frage 1
(Vunesp) Die Nennwerte einer Glühlampe, die in einer Taschenlampe verwendet wird, sind: 6,0 V; 20mA. Das bedeutet, dass der elektrische Widerstand Ihres Filaments ist:
A) 150 Ω, immer, mit ein- oder ausgeschalteter Lampe.
B) 300 Ω, immer, mit ein- oder ausgeschalteter Lampe.
C) 300 Ω bei eingeschalteter Lampe und hat einen viel höheren Wert, wenn sie ausgeschaltet ist.
D) 300 Ω bei eingeschalteter Lampe und hat einen viel niedrigeren Wert, wenn sie ausgeschaltet ist.
E) 600 Ω bei eingeschalteter Lampe und hat einen viel höheren Wert, wenn sie ausgeschaltet ist.
Auflösung:
Alternative d
Unter Verwendung des ersten Ohmschen Gesetzes:
\(U=R\cdot i\)
\(6=R\cdot20\m\)
Ö m in \(20\mA\) bedeutet Mikro, was sich lohnt \({10}^{-3}\), dann:
\(6=R\cdot20\cdot{10}^{-3}\)
\(R=\frac{6}{20\cdot{10}^{-3}}\)
\(R=\frac{0.3}{{10}^{-3}}\)
\(R=0,3\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1}\cdot{10}^3\)
\(R=3\cdot{10}^{-1+3}\)
\(R=3\cdot{10}^2\)
\(R=300\ \mathrm{\Omega}\)
Der Widerstand variiert mit der Temperatur. Da die Temperatur des Glühfadens niedriger ist, wenn die Glühlampe ausgeschaltet ist, ist auch der Widerstand niedriger.
Frage 2
(Uneb-BA) Ein ohmscher Widerstand wird bei einem ddp von 40 V von einem elektrischen Strom der Stärke 20 A durchflossen. Wenn der durchfließende Strom 4 A beträgt, beträgt der ddp in Volt an seinen Anschlüssen:
a) 8
b) 12
c) 16
D) 20
E) 30
Auflösung:
Alternative A
Wir berechnen den Wert des Widerstands, wenn er durch einen Strom von 20 A geleitet und einem ddp von 40 V ausgesetzt wird, indem wir die Formel des ersten Ohmschen Gesetzes verwenden:
\(U=R\cdot i\)
\(40=R\cdot20\)
\(\frac{40}{\ 20}=R\)
\(2\mathrm{\Omega}=R\)
Wir verwenden die gleiche Formel, um den ddp an den Anschlüssen zu finden, wenn der Widerstand durch einen Strom von 4 A geleitet wird.
\(U=R\cdot i\)
\(U=2\cdot4\)
\(U=8\V\)
Von Pâmella Raphaella Melo
Physik Lehrer
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-de-ohm.htm
