Widerstand berechnen

Der elektrische Widerstand R (gemessen in Ohm, Ω) beschreibt, wie stark ein Material den Stromfluss behindert. Er hängt vom Material (spezifischer Widerstand), der Länge und dem Querschnitt des Leiters ab. Metalle wie Kupfer haben niedrigen Widerstand, Isolatoren wie Gummi haben hohen Widerstand.

Das Ohmsche Gesetz beschreibt den Zusammenhang: U = R × I (Spannung = Widerstand × Strom). Umgestellt: R = U/I und I = U/R. Es gilt für ohmsche Widerstände (lineare Bauteile). Bei 230 V und 10 A fließen durch einen Widerstand von 23 Ohm.

Die Leistung P (Watt) berechnet sich aus: P = U × I oder P = I² × R oder P = U²/R. Bei 230 V und 10 A: P = 2.300 W. Die Leistung zeigt, wie viel Energie pro Sekunde umgewandelt wird – relevant für Stromverbrauch und Wärmeentwicklung.

Bei Reihenschaltung addieren sich die Widerstände: R_ges = R1 + R2 + R3. Der Strom ist überall gleich, die Spannung teilt sich auf. Beispiel: 10 Ω + 20 Ω + 30 Ω = 60 Ω Gesamtwiderstand.

Bei Parallelschaltung gilt: 1/R_ges = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand. Bei zwei gleichen Widerständen: R_ges = R/2. Beispiel: Zwei 100 Ω parallel = 50 Ω.

Widerstände werden mit Farbringen gekennzeichnet: 1.-2. Ring: Ziffern, 3. Ring: Multiplikator, 4. Ring: Toleranz. Farbreihenfolge: Schwarz=0, Braun=1, Rot=2, Orange=3, Gelb=4, Grün=5, Blau=6, Violett=7, Grau=8, Weiß=9. Gold=5% Toleranz, Silber=10%.

Der spezifische Widerstand ρ (rho) ist eine Materialeigenschaft in Ω·mm²/m. Kupfer: 0,0178, Aluminium: 0,0265, Eisen: 0,1. Je niedriger, desto besser leitet das Material. Relevant für Kabelquerschnittsberechnung: R = ρ × Länge / Querschnitt.

Im Widerstand wird elektrische Energie in Wärme umgewandelt (Joulesche Wärme). Die Wärmeleistung beträgt P = I² × R. Deshalb haben Widerstände eine maximale Belastbarkeit (z. B. 0,25 W, 1 W). Überlastung führt zu Überhitzung und Zerstörung.

Die Berechnungen basieren auf aktuellen mathematischen Formeln und Standards. Die Genauigkeit hängt von der Qualität der eingegebenen Daten ab. Für rechtlich bindende Berechnungen sollten Sie einen Fachexperten konsultieren.

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