Grundlagen der Elektrizitätslehre
Elektrischer Strom I kann nur fließen, wenn ihn eine elektrische Spannung U dazu anregt.
Alle Stoffe oder elektrische Bauteile die von einem Strom durchflossen werden, stellen diesem Strom einen elektrischen Widerstand R entgegen. Der Strom kann nicht mehr ungehindert fließen. Je geringer dieser ist, desto mehr Strom kann fließen.
Die drei Größen der Elektrizität lassen sich folgendermaßen darstellen:
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| Elektrische Größe | Einheit | Einheitszeichen |
| Spannung (U) | Volt | V |
| Strom (I) | Ampere | A |
| Widerstand (R) | Ohm | Ω |
Elektrischer Strom kann nur in einen geschlossenen Stromkreis fließen. Der Strom wird nicht verbraucht, sondern umgewandelt. So wird der Strom bei einer Glühlampe in Licht und Wärme umgewandelt. dies geschieht aber nur, wenn sich das Lämpchen im Stromkreis befindet.
In Schaltskizzen von Stromkreisen werden folgende Zeichen verwendet:
Reihenschaltung und Parallelschaltung
Bei der Reihenschaltung durchfließt der Strom die nacheinander in Reihe geschalteten Lampen. Wenn man nun eine Glühbirne entfernt, wird der Stromkreis dort unterbrochen. Daher erlischt auch die zweite Glühbirne. |
Ohmsches Gesetz
Egal wann und wo man mit Strom zu tun hat, in der Regel kommt er nie so wie man ihn gerade braucht. Meistens hat man zu viel, was einem die Bauteile oder die ganze Schaltung zerstören kann. Im Extremfall könnte es sogar anfangen zu brennen oder zu explodieren. Hierbei gilt:Je höher der elektrische Widerstand einer Schaltung bei gleicher Spannung, desto geringer ist der Strom der fließt.
Daher gilt auch:Je größer die Spannung an einer Schaltung bei gleichem elektrischen Widerstand, desto größer ist der fließende Strom.
Aus diesen beiden Sätzen lässt sich nun das Ohmsche Gesetz ableiten:Das Ohmsche Gesetz ist nicht die Formel. Es besagt, dass die Stromstärke I und die Spannung U direkt proportional zueinander sind. Durch diese Proportionalität lassen sich mit der folgenden Formel die einzelnen Bestandteile ausrechnen.
U steht hierbei für die Spannung, die anliegt. R ist der elektrische Widerstand der Schaltung oder des gerade betrachteten Bauteils und I ist der fließende Strom. Egal was gegeben oder gesucht ist, mit dieser Formel und den umgestellten Formen kann man es berechnen. Mit dieser Formel lassen sich nun die Vorwiderstände berechnen, damit unsere Bauteile bei Inbetriebnahme der Schaltung nicht zerstört werden. Auch könnte man die Spannung berechnen, welche notwendig wäre, um zum Beispiel eine Lampe mit ausreichend Strom zu versorgen.
Farbcodierung von Widersänden mit 4 Ringen
Zur Feststellung des Widerstandswerts eines elektrischen Widerstands gibt es eine Farbcodetabelle, mit deren Hilfe man den Wert ablesen kann.| Farbe | 1.Ring (1.Ziffer) | 2.Ring (2.Ziffer) | 3.Ring (Multiplikator) | 4.Ring (Toleranz) |
| Keine | - | - | - | 20% |
| Silber | - | - | 0,01 | 10% |
| Gold | - | - | 0,1 | 5% |
| Schwarz | - | 0 | 1 | - |
| Braun | 1 | 1 | 10 | 1% |
| Rot | 2 | 2 | 100 | 2% |
| Orange | 3 | 3 | 1000 | - |
| Gelb | 4 | 4 | 10.000 | - |
| Grün | 5 | 5 | 100.000 | 0,5% |
| Blau | 6 | 6 | 1.000.000 | 0,25% |
| Violett | 7 | 7 | 10.000.000 | 0,1% |
| Grau | 8 | 8 | 100.000.000 | - |
| Weiß | 9 | 9 | 1.000.000.000 | - |
Bei Widerständen wird der Wert des Bauteils durch umlaufende Farbringe dargestellt. Den Toleranzring erkennt man oft daran, dass er auf der Verdickung abgedruckt ist. Eine andere Möglichkeit ihn zu erkennen ist, dass er meist einen größeren Abstand zu den anderen Ringen hat. Mit etwas Erfahrung merkt man auch, ob der abgelesene Wert Sinn ergibt. Sollte dies nicht der Fall sein wurde von der falschen Seite begonnen abzulesen.