Stromkreis- & Ohm’sches-Gesetz-Labor
Baue einen Stromkreis, regle Spannung und Widerstand und sieh, wie das Ohm’sche Gesetz U = I·R ihn zum Leuchten bringt — Reihen- und Parallelschaltung nebeneinander.
Dies ist ein exakter Gleichstrom-Solver — keine erfundenen Zahlen. Wähle eine Vorlage oder füge Widerstände hinzu, wechsle zwischen Reihen- und Parallelschaltung und stelle Batteriespannung und jeden Widerstand ein. Sieh, wie der Strom I = U/R als Ladungsträger fließt, die Birne mit ihrer Leistung heller wird und die Tabelle zeigt, dass Reihenschaltungen einen gemeinsamen Strom und Parallelzweige eine gemeinsame Spannung teilen.
Einzelner Widerstand
Eine 9-V-Batterie an einem einzelnen 3-Ω-Widerstand. Das Ohm’sche Gesetz ergibt I = U/R = 9/3 = 3 A, und die Leistung ist P = U·I = 27 W. Der einfachste Weg, U = I·R zu erfühlen.
Ausgewählter Widerstand
Tippe auf einen Widerstand im Schaltbild, einen Chip oder eine Zeile in der Tabelle, um seinen Spannungsabfall, Strom und Leistung abzulesen — und seinen Widerstand live anzupassen.
Aufschlüsselung pro Widerstand
| R | Spannungsabfall | Strom | Leistung |
|---|
Formeln & Quellen
V = I·R
P = V·I = I²R = V²/R
Reihe: R = Σ Rᵢ
Parallel: 1/R = Σ 1/Rᵢ
Die Einheiten und Konstanten hinter diesem Stromkreis
Das Ohm'sche Gesetz verbindet drei Größen, und eine davon — das Ampere — ist über eine Konstante definiert, die man abzählen kann: die Ladung eines einzelnen Elektrons.
Was Sie verändern
Die Konstante, die das Ampere definiert
- e = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C Elementarladung · seit 2019 exakt — das Ampere wird definiert, indem diese Zahl festgelegt wird
Was ein Ampere wirklich ist: Elektronen pro Sekunde
| Verbraucher | Strom | Elektronen pro Sekunde |
|---|---|---|
| Eine Kontroll-LED | 0.02 A | 1.25 × 10^17 / s |
| Handy-Ladegerät | 2 A | 1.25 × 10^19 / s |
| Mikrowelle | 10 A | 6.24 × 10^19 / s |
Live berechnet als I / e mit dem CODATA-Wert der Elementarladung von unserer Konstantenseite. Ein Ampere ist ein Coulomb pro Sekunde, und ein Coulomb sind etwa 6,24 × 10¹⁸ Elektronen. LED und Ladegerät sind Ströme auf der Niederspannungsseite (wenige Volt Gleichspannung); die Mikrowelle hängt an der Steckdose. In Deutschland liegen dort 230 V bei 50 Hz, diese 10 A entsprechen also rund 2,3 kW — ein üblicher Stromkreis ist mit 16 A abgesichert und trägt damit bis etwa 3,7 kW. Das Gesetz selbst stammt von Georg Simon Ohm, der es 1827 in Erlangen veröffentlichte.
Das Ampere war einmal über zwei Drähte definiert
Bis zum 20. Mai 2019 war das Ampere über die Kraft zwischen zwei unendlich langen, parallelen Drähten im Abstand von einem Meter definiert — eine Definition, die niemand bauen konnte. Seither wird es definiert, indem die Elementarladung auf genau 1,602176634 × 10⁻¹⁹ Coulomb festgelegt wird. Der Strom in diesem Simulator ist also buchstäblich eine Abzählung von Elektronen.
Die sieben Konstanten ansehen, die das SI definieren →