Grundlagen der Elektrizitätslehre

Strom und Spannung

Die Elektrizitätslehre beschäftigt sich mit bewegten Ladungen sowie elektrischen und magnetischen Feldern. Eine Grundgröße ist die elektrische Stromstärke $I$, die beschreibt, wieviel Ladung $Q$ pro Zeiteinheit $t$ fließt: $$I(t) = \dot{Q}(t),$$ oder für den Fall einer konstanten Stromstärke $$I = \frac{Q}{t}.$$

Das, was die Ladungen zum Fließen antreibt, bezeichnet man als Spannung $U$,
sie ist der Quotient aus der Arbeit $W$ (äquivalent zur Energie), die eine Ladung $Q$ verrichten kann, wenn sie durch eine Potentialdifferenz (Spannung) getrieben wird, und dieser Ladung: $$U = \frac{W}{Q}.$$

Widerstand und Leistung

Es gibt Bauelemente, welche Widerstand leisten, wenn ein Strom durch sie fließt,
sie heißen sinnvollerweise Widerstände. Falls die Spannung $U$ und die Stromstärke $I$ gegeben sind, berechnet sich der Widerstand als Quotient aus Spannung und Stromstärke: $$R = \frac{U}{I} \qquad \text{oder} \qquad U = R \cdot I.$$

Video zum Ohmschen Gesetz:

Als Produkt aus Spannung und Strom hingegen berechnet sich die elektrische Leistung: $$P = U \cdot I.$$

Video zur elektrischen Leistung:

Möglichkeiten zum Üben

Formelrechner elektrischer Strom
Formelrechner elektrische Spannung
Formelrechner elektrischer Widerstand
Formelrechner elektrische Leistung