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Das Ohm'sche Gesetz - wie funktioniert das eigentlich?

Welcome to the Voltage Circuit Simulator


This excercise will help you determine the relationship between voltage (V), amperage (I) and resistance (R). This relationship is called Ohm's Law

This experiment consists of modifying a circuit. The circuit is made up of four parts:

  1. a battery that outputs an amount of energy. This energy is called voltage (V) and the unit of measurement is called volts.
  2. a wire, which has resistance (R). Resistance inhibits the amount of current running along the circuit. The greater the resistance, the lower the current.
  3. a lightbulb which has an amperage (I). The amperage of the lightbulb tells us how much energy the lightbulb requires to function.
  4. a switch, which turns the system on and off.

The problem consists of two parts:

  1. Find the formula which describes Ohm's Law; that is, find the mathematical relationship between voltage (V), amperage (I), and resistance (R).
  2. Determine the amperage of the lightbulb.

The first part will be discovered through a trial-and-error experiment. You are given a circuit on which you may vary the voltage by choosing from a variety of batterys and the resistance by adding resistors to the circuit. You will then turn on the switch, allowing current to flow through the circuit. If the resistance is too low, the lightbulb will receive too much energy, and will explode. If the resistance is too great, the lightbulb will not receive enough energy, and will not light. If the resistance is just right, the lightbulb will light up.

If the lightbulb explodes or fails to light, turn off the switch (which automatically replaces the lightbulb) and try again.

First, concentrate on changing the resistance to get the lightbulb to turn on. Once you get a working circuit write down your values, change the value of the battery, and try again. You should begin to see the relationship between V, I, and A. You should then be able to derive what the Amperage of the lightbulb is.
Each battery and resistor has a value printed on it which reflects the objects voltage and resistance, respectively.

  • To add batterys to the circuit, use the mouse to drag a battery from the toolbox (the box containing the various resistors and batterys) and drop it onto the larger battery on the circuit.
  • To add resistors to the circuit, drag a resistor from the toolbox onto the empty box located on the circuit. Multiple resistors may be added to the circuit.
  • To remove resistors, simply drag the resistor you wish to remove from the circuit and drop it anywhere outside of the resistor box.
  • To turn the circuit on and off, click once on the switch.

 


Now that you know Ohm's law, you can apply it to a circuit where all values are known.

In this next circuit, the lightbulb has a different amperage than in the previous experiment. Furthermore, we will tell you what the amperage of the lightbulb is. Given this information, you should be able to complete the circuit correctly with one try.

 


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Sean Russell

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Graphic images by Amy Hulse

 

 

Herzlich Willkommen zum spannungsabhängigen Stromkreis-Simulator

Diese Übung wird Ihnen helfen, das Verhältnis zwischen der Spannung (U), der Stromstärke (I) und dem Widerstand (R) herauszufinden. Dieses Verhältnis nennt man Ohmsches Gesetz.

Die Aufgabe lautet: Finden Sie die Formel, die das Ohmsche Gesetz beschreibt, d.h. benennen Sie das mathematische Verhältnis von U, I und R.

Der Versuch besteht daraus, verschiedene Bestandteile einer Schaltung zu variieren. Die Schaltung besteht aus vier Teilen:

1. Eine Batterie, die eine bestimmte Menge an Energie liefert. Die Energie pro Coulomb nennt man Spannung (U) und die Maßeinheit heißt Volt.

2. Ein Draht mit einem gewissen Widerstand (R). Je mehr Widerstand, desto weniger Elektronendurchfluss pro Sekunde.

3. Eine Glühbirne mit einer Sollstromstärke.

4. Ein Schalter, der den Stromkreis öffnet und schließt.

 

Variieren Sie die Spannung, indem Sie verschiedene Batterien ausprobieren, sowie verschiedene Widerstände , indem Sie versch. Widerstände in die Schaltung einbauen. Dann legen Sie den Schalter um und der Strom fließt. Falls der Widerstand zu niedrig ist, erfährt die Glühbirne zuviel Stromstärke und explodiert. Falls der Widerstand zu hoch ist, erhält die Glühbirne nicht genug Stromstärke und leuchtet nicht auf. Wenn der Widerstand genau richtig ist, leuchtet die Glühbirne.

Um Batterien zum Stromkreis hinzuzufügen, klicken Sie bitte mit der linken Maustaste auf die Batterie im blauen Kasten und ziehen sie auf die große Batterie im Stromkreis, wo Sie die gedrückte Maustaste loslassen.

Um Widerstände in die Schaltung einzubauen, entnehmen Sie statt der Batterie einen Widerstand aus dem blauen Kasten und lassen die gedrückte Maustaste innerhalb des leeren grauen Kastens im Stromkreis los. Auf diese Weise können mehrer Widerstände eingebaut werden.

Um Widerstände zu entfernen, ziehen Sie den betreffenden Widerstand aus dem Kasten für Widerstände im Stromkreis heraus und lassen irgendwo außerhalb dieser Box die linke Maustaste los.

Um den Stromkreis zu öffnen und zu schließen klicken Sie einmal mit der linken Maustaste auf den Schalter.

Falls die Glühbirne explodiert oder nicht aufleuchtet, öffnen Sie den Stromkreis und versuchen Sie es noch einmal. Bei jedem erfolgreichen Versuch schreiben Sie sich die Werte von U, I und R auf, verändern die Spannung und versuchen es wieder.

Im zweiten Stromkreis hat die Glühbirne eine andere Sollwattzahl als im ersten. Hier ist sie jedoch nicht angegeben. Wenn Sie das Verhältnis von U, I und R jedoch herausgefunden haben, sollten Sie in der Lage sein, herzuleiten, was die Sollstromstärke der Glühbirne ist.

Die Aufgabe lautet also: Ermitteln Sie die Sollstromstärke der Glühbirne.

 


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