Aufgaben: Das ohmsche Gesetz

Schreibe die Formel des ohmschen Gesetzes auf und gib an, welche Größe jeder Buchstabe darstellt. Nenne dabei die Einheit, in der jede gemessen wird.

Durch einen Widerstand von $5\ \Omega$ fließt ein Strom von $2\ \text{A}$. Welche Spannung liegt an seinen Anschlüssen an?

Eine Glühlampe mit $6\ \Omega$ wird an eine Batterie mit $12\ \text{V}$ angeschlossen. Welche Stromstärke fließt durch sie?

Wird der Motor eines Spielzeugschiffs an eine Batterie mit $9\ \text{V}$ angeschlossen, fließt durch ihn ein Strom von $3\ \text{A}$. Wie groß ist der Widerstand des Motors?

Ein Widerstand von $20\ \Omega$ wird von einem Strom von $0,3\ \text{A}$ durchflossen. Berechne die Spannung an seinen Anschlüssen.

Die Glühlampe einer Taschenlampe hat einen Widerstand von $9\ \Omega$ und ist an eine Batterie mit $4,5\ \text{V}$ angeschlossen. Welche Stromstärke fließt durch sie?

Durch einen Widerstand, der an eine Batterie mit $1,5\ \text{V}$ angeschlossen ist, fließt ein Strom von $0,5\ \text{A}$. Wie groß ist der Widerstand?

Der Lüfter eines Computers arbeitet mit $12\ \text{V}$ und hat einen Widerstand von $60\ \Omega$. Welchen Strom nimmt er auf?

Eine Glühlampe mit $300\ \Omega$ wird an eine Batterie mit $9\ \text{V}$ angeschlossen. Berechne die Stromstärke, die durch sie fließt, und gib das Ergebnis in Ampere und in Milliampere an.

Durch den Summer einer Klingel, der an $4,5\ \text{V}$ angeschlossen ist, fließen $300\ \text{mA}$.

1. a) Gib diese Stromstärke in Ampere an.
2. b) Berechne den Widerstand des Summers.

Ein Stromkreis hat eine Batterie mit $6\ \text{V}$ und einen Widerstand von $3\ \Omega$.

1. a) Berechne die Stromstärke, die fließt.
2. b) Wenn wir den Widerstand durch einen mit $6\ \Omega$ ersetzen, wie groß ist dann die Stromstärke?
3. c) Erkläre, was mit dem Strom passiert, wenn sich der Widerstand bei gleicher Batterie verdoppelt.

Mit einer Batterie von $5\ \text{V}$, die an einen Widerstand von $10\ \Omega$ angeschlossen ist, fließt ein bestimmter Strom.

1. a) Berechne ihn.
2. b) Welche Stromstärke würde mit einer Batterie von $10\ \text{V}$ und demselben Widerstand fließen?
3. c) Wie verändert sich der Strom, wenn man die Spannung verdoppelt? Bringe das mit dem ohmschen Gesetz in Zusammenhang.

Wir möchten, dass durch eine Glühlampe mit $10\ \Omega$ ein Strom von $1,2\ \text{A}$ fließt.

1. a) Welche Spannung muss angelegt werden?
2. b) Wenn wir nur eine Batterie mit $6\ \text{V}$ haben, welchen Widerstand müsste die Glühlampe haben, damit derselbe Strom fließt?

Ein USB-Ladegerät liefert $5\ \text{V}$ und versorgt ein Zubehörteil mit $250\ \Omega$. Berechne den Strom, den es liefert, und gib ihn in Ampere und in Milliampere an.

Ein Widerstand von $9\ \Omega$ braucht einen Strom von $0,5\ \text{A}$, um richtig zu funktionieren.

1. a) Welche Spannung muss angelegt werden?
2. b) Taugt dafür eine Flachbatterie mit $4,5\ \text{V}$? Begründe mit der Rechnung.

Zwei Glühlampen, eine mit $45\ \Omega$ und eine mit $90\ \Omega$, werden nacheinander an dieselbe Batterie mit $9\ \text{V}$ angeschlossen.

1. a) Berechne die Stromstärke, die durch jede fließt.
2. b) Welche leuchtet heller? Begründe deine Antwort, indem du Widerstand und Strom in Beziehung setzt.

Wir messen den Strom, der durch einen Widerstand fließt, bei verschiedenen Spannungen, wie das Diagramm zeigt: Bei $2\ \text{V}$ fließen $0,5\ \text{A}$; bei $4\ \text{V}$ $1\ \text{A}$; und bei $6\ \text{V}$ $1,5\ \text{A}$.

1. a) Berechne den Wert des Widerstands für jede Messung.
2. b) Was schließt du daraus?
3. c) Sage die Stromstärke voraus, die wir messen, wenn wir $12\ \text{V}$ anlegen.

Bei einem Experiment mit einer Glühlampe erhältst du, wie das Diagramm zeigt: Bei $2\ \text{V}$ fließen $0,5\ \text{A}$; bei $4\ \text{V}$ $0,8\ \text{A}$; und bei $6\ \text{V}$ $1\ \text{A}$.

1. a) Berechne den scheinbaren Widerstand der Glühlampe in jedem Fall.
2. b) Erfüllt die Glühlampe das ohmsche Gesetz, hält sie also ihren Widerstand konstant?
3. c) Der Glühfaden glüht beim Leuchten rot. Formuliere eine Erklärung für die Beobachtung.

Der Draht eines Modells schmilzt durch, wenn mehr als $2\ \text{A}$ durch ihn fließen, und wir versorgen ihn mit einer Batterie von $12\ \text{V}$.

1. a) Welchen Mindestwiderstand muss der Stromkreis haben, damit der Draht nicht durchschmilzt?
2. b) Was passiert, wenn wir einen Widerstand von $4\ \Omega$ einbauen? Begründe mit der Rechnung.

Eine Spielzeug-LED verträgt höchstens $0,02\ \text{A}$; fließt mehr Strom, brennt sie durch. Wir schließen sie an eine Batterie mit $9\ \text{V}$ an, mit einem Schutzwiderstand im selben Zweig, wie in der Abbildung gezeigt.

1. a) Welchen Mindestwert muss dieser Widerstand haben?
2. b) Was würde passieren, wenn wir die LED ohne Widerstand direkt an die Batterie anschlössen? Erkläre es mit dem ohmschen Gesetz.

Anna sagt: „Wenn wir die Spannung verdoppeln, verdoppelt sich auch die Stromstärke.“ Ben antwortet: „Nein, sie halbiert sich.“

1. a) Wer hat recht, wenn sich der Widerstand nicht ändert?
2. b) Überprüfe es, indem du die Stromstärke berechnest, die durch einen Widerstand von $8\ \Omega$ bei $8\ \text{V}$ und bei $16\ \text{V}$ fließt.
3. c) Schreibe einen Satz, der den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke nach dem ohmschen Gesetz zusammenfasst.

Mit einer Batterie von $9\ \text{V}$ messen wir den Strom bei verschiedenen Widerständen: Bei $3\ \Omega$ fließen $3\ \text{A}$; bei $9\ \Omega$ $1\ \text{A}$; und bei $18\ \Omega$ $0,5\ \text{A}$.

1. a) Überprüfe, dass die drei Messungen das ohmsche Gesetz erfüllen.
2. b) Sage die Stromstärke für einen Widerstand von $45\ \Omega$ voraus.
3. c) Welchen Widerstand müsste man anschließen, damit $0,1\ \text{A}$ fließen?

Verwende die Wasseranalogie (Höhe des Behälters = Spannung, Wasserstrom = Stromstärke, Enge des Rohrs = Widerstand):

1. a) Erkläre, warum der Strom abnimmt, wenn der Widerstand eines Stromkreises zunimmt und die Spannung gleich bleibt.
2. b) Überprüfe es mit Zahlen: Berechne die Stromstärke für eine Batterie von $12\ \text{V}$ bei Widerständen von $6\ \Omega$ und von $12\ \Omega$.
3. c) Was könntest du nach dem „Verengen des Rohrs“ mit dem „Behälter“ tun, um den ursprünglichen Wasserstrom wiederzuerlangen? Wozu gehört das im Stromkreis?

Ein unbekannter Widerstand wird an eine Batterie mit $24\ \text{V}$ angeschlossen und das Amperemeter zeigt $1,5\ \text{A}$ an, wie in der Abbildung gezeigt.

1. a) Berechne den Wert des Widerstands.
2. b) Was würde das Amperemeter anzeigen, wenn wir zu einer Batterie mit $8\ \text{V}$ wechselten?
3. c) Wir gehen zurück zur Batterie mit $24\ \text{V}$ und schalten einen zweiten, gleichen Widerstand hinter den ersten, im selben Zweig. Begründe, was mit dem Gesamtwiderstand passiert, und berechne die neue Stromstärke.