Spezifischer Widerstand

Spezifischer Widerstand
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Ohmsches Gesetz		Widerstand

Verschiedene Materialien leiten den elektrischen Strom unterschiedlich gut, sie besitzen einen werkstoffspezifischen elektrischen Widerstand ρ. Der Widerstand R eines elektrischen Leiters wird im wesentlichen von 4 Größen beeinflusst:

• Material, d. h. Kupfer ist ein guter Leiter bzw.: Je besser der Leiter, desto kleiner der Widerstand.
• Querschnittsfläche A: Je größer der Querschnitt, desto kleiner der Widerstand.
• Länge l: Je länger ein Leiter, desto größer der Widerstand.
• Temperatur T: Der Widerstand ist temperaturabhängig, je nach Material unterscheidet man:

• Kaltleiter, d.h. der Widerstand nimmt bei Erwärmung zu (positiver Temperatur-Koeffizient, PTC, dies ist der "Normalfall" bei den üblichen Leiterwerkstoffen wie Kupfer). Anwendungsbeispiel: elektrische Widerstandsheizungen wie die Glühstiftkerze eines Dieselmotors
• Heißleiter, d.h. der Widerstand nimmt bei Erwärmung ab (negativer Temperatur-Koeffizient, NTC, dies ist bei besonderen Werkstoffen wie den Halbleitern Graphit oder Silicium der Fall). Anwendungsbeispiel: Temperatursensor

Bezieht man den spezifischen Widerstand auf eine bestimmte Temperatur (z. B. 20 °C), gilt zusammenfassend:

		R · A
ρ	=	────
		l

Einheit ist Ω · m (durch Kürzung von Ω · m²/m). Der Kehrwert des spezifischen Widerstands ist die elektrische Leitfähigkeit.

Experimente

• NTC, Heißleiter: Bleistift, Papier, Lineal, Multimeter, ggf. IR-Thermometer
• PTC, Kaltleiter: Glühlampe, Heizplatte, Multimeter, ggf. IR-Thermometer

Weblinks

• Spezifischer Widerstand als Google-Suchbegriff
• Spezifischer Widerstand in der Wikipedia
• Spezifischer Widerstand hier in bs-wiki.de mit Google
• Spezifischer Widerstand als Youtube-Video
• Simulationsprogramm der Uni Colorado zur Veranschaulichung des spezifischen Widerstandes
• Virtuelles Experiment zum spezifischen Widerstand von Heiko Hauenstein