Elektrizität

Elektrizität bezeichnet physikalische Erscheinungen, die mit der Bewegung und den Wirkungen von elektrischen Ladungen verbunden sind. Sie kann in verschiedenen Formen auftreten, z. B. als statische Elektrizität oder als elektrischer Strom.

Grundbegriffe

• Elektrische Ladung \(Q\)

  • fundamentale Eigenschaft von Teilchen (positiv oder negativ)

  • Einheit: Coulomb ©

• Elektrisches Feld \(E\)

  • Kraftfeld, das von elektrischen Ladungen ausgeht

  • Einheit: Volt pro Meter (V/m)

• Elektrischer Strom \(I\)

  • gerichtete Bewegung elektrischer Ladungen (meist Elektronen)

  • Einheit: Ampere (A)

• Elektrische Spannung \(U\)

  • Energieunterschied pro Ladungsträger zwischen zwei Punkten

  • Einheit: Volt (V)

• Elektrischer Widerstand \(R\)

  • Maß für die Behinderung des Stromflusses

  • Einheit: Ohm (Ω)

Ohm’sches Gesetz

Das Ohm’sche Gesetz beschreibt den linearen Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand in einem elektrischen Leiter:

\[ U = R \times I \]

• U = elektrische Spannung (in Volt, V)

• R = elektrischer Widerstand (in Ohm, Ω)

• I = elektrischer Strom (in Ampere, A)

Umstellungen:

• \( I = \frac{U}{R} \), \( R = \frac{U}{I} \)

Es gilt nur für sogenannte Ohmsche Widerstände, bei denen der Widerstand \(R\) unabhängig von Spannung und Strom konstant bleibt.