Elektrischer Widerstand: Formel, Definition etc.

Den elektrischen Widerstand kann man sich aus vielen Blickwinkeln ansehen. Dazu gehört eine Definition und auch eine Formel zur Berechnung des Widerstandes. Weitere Themen sind der Kehrwert (Siemens), die Temperaturabhängigkeit von Widerständen, veränderbare Widerstände und deren Schaltzeichen, die Leitfähigkeit und der Widerstand von Leitern. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Physik bzw. Elektrotechnik.

Was versteht man eigentlich unter dem elektrischen Widerstand? Beginnen wir mit einer Definition: Der elektrische Widerstand ist ein Maß dafür, welche elektrische Spannung erforderlich ist, um eine bestimmte elektrische Stromstärke durch einen elektrischen Leiter (Widerstand) fließen zu lassen. Wobei man mit dem Begriff Widerstand ein bisschen Vorsichtig sein muss: Es gibt auch noch ein Bauteil welches man als Widerstand bezeichnet und welches sich in fast jeder Schaltung der Elektrotechnik findet.

Die Ursachen des elektrischen Widerstands sind zum Beispiel unregelmäßige Wärmeschwingungen der Atome sowie Störungen im Aufbau des Kristallgitters. Wie groß der Widerstand ist hängt zum Beispiel vom verwendeten Material, dessen Aufbau und der Temperatur ab. Als Formelzeichen für den elektrischen Widerstand wird meistens ein R eingesetzt. Die Einheit ist Ohm, das Einheitenzeichen ein großes Omega.

Ohmsches Gesetz und Schaltzeichen

Schauen wir uns das wichtigste Gesetz der Elektrotechnik an: Das Ohmsche Gesetz. Dazu sollte man sich folgendem bewusst sein: Ein elektrischer Widerstand ist dann ein ohmscher Widerstand, wenn sein Wert unabhängig von der Stärke des fließenden Stroms, der elektrischen Spannung und der Frequenz ist. Die Gleichung zur Berechnung des Widerstandes lautet dann:

Es gilt:

• "R" ist der Widerstand in Ohm
• "U" ist die Spannung in Volt
• "I" ist der Strom in Ampere

Hinweise:

• Wer sich mit dem elektrischen Strom noch nicht auskennt schaut bitte in den Artikel elektrischer Strom.
• Weitere Informationen zur elektrischen Spannung (und andere Themen) im Artikel elektrische Spannung.

Beispiel 1:

Die Spannung sei 10 Volt, der Strom sei 2 Ampere. Wie groß ist der Widerstand?

Wie zeichnet man einen elektrischen Widerstand in einer Schaltung ein? Nun, das Schaltsymbol sieht wie folgt aus:

Elektrischer Widerstand Themen

Rund um den elektrischen Widerstand gibt es eine große Anzahl an Themen. Hier findet ihr eine kurze Einleitung zu weiterem Themen rund um den elektrischen Widerstand und - sofern der Artikel bereits vorhanden ist - einen Link zu ausführlichen Informationen.

• Ohmsches Gesetz: Wir hatten hier eine kurze Einleitung zum Ohmschen Gesetz. Mehr zu diesem Thema findet ihr im Artikel Ohmsches Gesetz.
• Spezifischer Widerstand: Der spezifische Widerstand ist eine temperaturabhängige Materialkonstante mit dem Formelzeichen ρ ( Rho). Er gibt an, welchen Widerstand ein elektrischer Leiter aus einem Stoff besitzt, der 1 m lang ist und dabei eine durchgehende Querschnittsfläche von 1 mm² aufweist. Mehr hierzu im Artikel spezifischer Widerstand.
• Elektrischer Leitwert: Neben dem elektrischen Widerstand gibt es noch den elektrischen Leitwert (in Siemens). Darunter versteht man den Kehrwert des Widerstandes. Den Artikel findet ihr unter elektrischer Leitwert.
• Leitfähigkeit: Die elektrische Leitfähigkeit, auch als Konduktivität bezeichnet, ist eine physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Stoffes angibt, elektrischen Strom zu leiten. Siehe hierzu den Artikel elektrische Leitfähigkeit.
• Temperaturabhängiger Widerstand: Widerstände sind temperaturabhängig. Wie man die Veränderung der Widerstandes berechnet wenn sich die Temperatur ändert ist ein eigenes Kapitel. Mehr hierzu im Artikel Temperatur Widerstände / Temperaturabhängigkeit.
• Veränderbare Widerstände: Es gibt Widerstände, die in ihrer Größe einstellbar sind. So etwas nennt man Potentiometer. Ich arbeite derzeit an einem Artikel zu diesem Thema. Sobald dieser verfügbar ist wird dieser hier verlinkt.
• Wechselstromwiderstand: Die Impedanz, auch Wechselstromwiderstand, gibt das Verhältnis von elektrischer Spannung an einem Verbraucher zur aufgenommenen Stromstärke an. Ich arbeite derzeit an einem Artikel zu diesem Thema. Sobald dieser verfügbar ist wird dieser hier verlinkt.

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