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Über das ohmsche Gesetz
Das ohmsche Gesetz verbindet drei Größen in einem Stromkreis: Spannung (V), Strom (I) und Widerstand (R):
V = I × R
Nimmt man die Leistung (P) dazu, sind es vier Größen. Kennen Sie zwei davon, können Sie die anderen zwei berechnen. Genau das macht dieser Rechner. Geben Sie zwei Werte in der gewünschten Einheit ein — mV, V, µA, mA, A, Ω, kΩ, MΩ, mW oder W — und die anderen zwei erscheinen, mit jeder Formel und Ihren eigenen Zahlen.
Funktionen
- Zwei beliebige Werte — Spannung, Strom, Widerstand oder Leistung; die anderen zwei werden berechnet
- Einheiten mit Vorsätzen — wählen Sie mA, kΩ oder mW in der Liste, oder tippen Sie 4k7, 20m oder 2,2M ins Feld
- Gut lesbar — jedes Ergebnis in der passendsten Einheit: 22,73 mA, nicht 0,02273 A
- Formeln mit Ihren Zahlen — zum Beispiel I = V ÷ R = 5 V ÷ 220 Ω = 22,73 mA
- Das Rad des ohmschen Gesetzes — alle 12 Formeln, die benutzten leuchten auf
- Leistung des Widerstands — die kleinste gängige Belastbarkeit, die für Ihren Widerstand sicher ist
- Sechs Beispiele — vom LED-Vorwiderstand bis zum 1500-W-Heizgerät
Die 12 Formeln
| Gesucht | Formeln |
|---|---|
| Spannung V | I × R · P ÷ I · √(P × R) |
| Strom I | V ÷ R · P ÷ V · √(P ÷ R) |
| Widerstand R | V ÷ I · V² ÷ P · P ÷ I² |
| Leistung P | V × I · V² ÷ R · I² × R |
Die Einheiten sind Volt (V), Ampere (A), Ohm (Ω) und Watt (W). Setzen Sie in die Formeln die Grundeinheiten ein: 20 mA sind 0,02 A, und 4,7 kΩ sind 4.700 Ω. Der Rechner erledigt das für Sie.
Rechenbeispiele
| Sie kennen | Sie erhalten |
|---|---|
| 5 V an 220 Ω | I = 22,73 mA, P = 113,6 mW |
| 3 V an einem Widerstand, 20 mA fließen durch | R = 150 Ω, P = 60 mW |
| 12-V-Glühlampe, 60 W | I = 5 A, R = 2,4 Ω |
| 9-V-Batterie, 1 kΩ | I = 9 mA, P = 81 mW |
| 120-V-Heizgerät, 1500 W | I = 12,5 A, R = 9,6 Ω |
| 1/4-W-Widerstand mit 100 Ω, an der Grenze | V = 5 V, I = 50 mA |
Das erste Beispiel ist ein klassischer Arduino-Test: Ein 5-V-Pin mit einem 220-Ω-Widerstand nach Masse liefert etwa 23 mA. Mit einer LED im Stromkreis ist der Strom kleiner — den berechnet der LED-Vorwiderstand-Rechner.
Einheiten und Vorsätze
| Vorsatz | Bedeutet | Beispiel |
|---|---|---|
| µ (Mikro) | ÷ 1.000.000 | 10 µA = 0,00001 A |
| m (Milli) | ÷ 1.000 | 20 mA = 0,02 A |
| k (Kilo) | × 1.000 | 4,7 kΩ = 4.700 Ω |
| M (Mega) | × 1.000.000 | 1 MΩ = 1.000.000 Ω |
Achten Sie auf die Groß- und Kleinschreibung: m ist Milli (ein Tausendstel), M ist Mega (eine Million). Auf Widerständen bedeutet 4k7 4,7 kΩ — der Buchstabe steht an der Stelle des Kommas. Sie können es hier auch so eintippen.
Leistung und Belastbarkeit des Widerstands
Ein Widerstand wandelt Leistung in Wärme um. Jeder hat eine Nennleistung: 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W, 1 W und mehr. Wählen Sie eine Nennleistung von mindestens dem Doppelten der genutzten Leistung, damit er kühl bleibt. Der Rechner zeigt Ihnen diese Größe. Beispiel: 5 V an 220 Ω sind 113,6 mW, also reicht ein 1/4-W-Widerstand (2 × 113,6 mW = 227 mW, unter 250 mW).
Häufig gestellte Fragen
Was ist das ohmsche Gesetz?
Der Strom durch einen Widerstand ist die Spannung an ihm geteilt durch seinen Widerstand: I = V ÷ R. Umgestellt ergibt dasselbe Gesetz V = I × R und R = V ÷ I.
Wie berechne ich Watt aus Volt und Ampere?
Multiplizieren Sie sie: P = V × I. Zum Beispiel 12 V × 5 A = 60 W.
Wie finde ich Ampere aus Watt und Volt?
Teilen Sie: I = P ÷ V. Ein 1500-W-Heizgerät an 120 V zieht 1500 ÷ 120 = 12,5 A.
Gilt das ohmsche Gesetz auch für LEDs?
Für den Vorwiderstand ja. Die LED selbst folgt dem ohmschen Gesetz nicht: Ihre Spannung bleibt fast gleich, wenn sich der Strom ändert. Darum braucht eine LED einen Widerstand in Reihe.
Funktioniert es auch bei Wechselstrom?
Bei Heizgeräten, Glühlampen und anderen einfachen ohmschen Verbrauchern ja, mit den üblichen Effektivwerten (120 V, 230 V). Motoren, Ladegeräte und LED-Lampen haben einen Leistungsfaktor, deshalb ist P = V × I für sie nur eine Schätzung.
Warum steht in zwei Feldern „berechnet“?
Diese beiden Felder sind die Ergebnisse. Tippen Sie in eines davon, wird es einer Ihrer zwei Werte. Der ältere Ihrer beiden Werte wird dann stattdessen berechnet.
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So geht's
- Geben Sie zwei Werte ein, zum Beispiel 5 V und 220 Ω
- Wählen Sie neben jedem Feld die Einheit (mV, V, mA, kΩ …) oder tippen Sie 4k7 oder 20m
- Lesen Sie die anderen zwei Werte in den mit berechnet markierten Feldern und im Ergebnis ab
- Tippen Sie in ein anderes Feld, um zu ändern, welche zwei Werte Sie kennen
- Oder tippen Sie auf eines der Beispiele
