Berechnung von Widerstand und Leitwert in einem Stromkreis
Ein elektrischer Verbraucher bietet dem Strom in einem Stromkreis einen Widerstand. Der Begriff des Widerstands definiert eine Leitereigenschaft des Verbrauchers gegenüber dem Strom. Die Stromstärke in einem Stromkreis ist daher von der Spannung und vom Wiederstand des Stromkreises abhängig.
Der Widerstand eines Verbrauchers ist also umso größer je geringer der Strom bei gleicher Spannung ist, bzw. Je höher die erforderliche Spannung ist, um einen bestimmten Strom zu erreichen. Das Formelzeichen des Widerstands ist \(R\).
Die Abhängingkeit kann definiert werden als
\(\displaystyle Widerstand=\frac{Spannung}{Strom}\) \(\displaystyle R=\frac{U}{I}\)
\(R\) = Widerstand
\(U\) = Spannung
\(I\) = Strom
Die Maßeinheit des Widerstands ist Ohm (Kurzzeichen \(Ω\). Per Definition ist der Widerstand \(R = 1 Ω\) wenn die Spannung \(U = 1Volt\) und der Strom \(I= 1Amper\) ist.
\(\displaystyle 1Ω=\frac{1V}{1A}\)
Je größer der Widerstand eines Verbrauchers ist, desto geringer ist seine Fähigkeit Strom zu leiten. Diese Fähigkeit ist der Leitwert (Formelzeichen \(G\)). Die Maßeinheit des Leitwertes ist das Siemens (Kurzzeichen \(S\))
Der Leitwert ist also der Kehrwert des Widerstands
\(\displaystyle Leitwert=\frac{1}{Widerstand}\) \(\displaystyle G=\frac{1}{R}\) oder \(\displaystyle R=\frac{1}{G}\)
Statt \(\displaystyle R=\frac{U}{I}\) kann man schreiben \(\displaystyle \frac{1}{G}=\frac{U}{I}\)
Wenn die Formel umgestellt wird, ergibt sich für den Leitwert die Definition: \(\displaystyle G=\frac{I}{U}\)
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