Die Grundlagen der Elektrizitätslehre umfassen wichtige Konzepte wie elektrische Spannung, Widerstand und Leistung.
Der elektrische Widerstand ist ein fundamentales Konzept in der Elektrotechnik. Bei Widerstand Aufgaben mit Lösungen wird häufig das Ohmsche Gesetz angewendet, das den Zusammenhang zwischen Spannung, Stromstärke und Widerstand beschreibt. Der spezifische Widerstand eines Materials ist dabei eine wichtige Materialeigenschaft, die angibt, wie stark ein Leiter den Stromfluss behindert. Die elektrische Spannung wird in Volt (V) gemessen und ist die treibende Kraft für den Stromfluss. Ein Spannungsmessgerät wird parallel zum Verbraucher geschaltet, um die Potentialdifferenz zu messen. Die Spannung Definition Physik beschreibt sie als die Arbeit pro Ladung, die nötig ist, um Ladungsträger zu bewegen.
Die elektrische Leistung ist ein weiterer wichtiger Parameter, der sich aus dem Produkt von Spannung und Stromstärke ergibt. Bei Drehstrom wird die Leistungsberechnung komplexer, da drei Phasen berücksichtigt werden müssen. Die elektrische Leistung Formel P = U × I gilt für Gleichstrom, während bei Drehstrom zusätzlich der Leistungsfaktor cos φ einbezogen werden muss. Die mechanische Leistung beschreibt hingegen die pro Zeiteinheit verrichtete Arbeit bei mechanischen Vorgängen. Für Schüler der Klasse 8 sind besonders die Grundlagen des Ohmschen Gesetzes und einfache Leistungsberechnungen relevant. Elektrische Arbeit wird in Wattstunden (Wh) gemessen und ergibt sich aus dem Produkt von Leistung und Zeit. Diese Zusammenhänge werden in Übungsaufgaben mit verschiedenen Schwierigkeitsgraden geübt, wobei die Formeln häufig umgestellt werden müssen, um gesuchte Größen zu berechnen.
