Spezifischer Widerstand: Unterschied zwischen den Versionen
Aus BS-Wiki: Wissen teilen
Dg (Diskussion | Beiträge) |
Dg (Diskussion | Beiträge) |
||
| (4 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 7: | Zeile 7: | ||
* Temperatur ''T'': Der Widerstand ist temperaturabhängig, je nach Material unterscheidet man: | * 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: [[Heizdraht|elektrische Widerstandsheizungen]] wie die [[Glühstiftkerze]] eines Dieselmotors | :* '''Kaltleiter''', d.h. der Widerstand nimmt bei Erwärmung zu (positiver Temperatur-Koeffizient, PTC, dies ist der "Normalfall" bei den üblichen Leiterwerkstoffen wie [[Kupfer]]). Anwendungsbeispiel: [[Heizdraht|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 | + | :* '''Heißleiter''', d.h. der Widerstand nimmt bei Erwärmung ab (negativer Temperatur-Koeffizient, NTC, dies ist bei besonderen Werkstoffen wie den [[Halbleiter]]n [[Graphit]] oder [[Silicium]] der Fall). Anwendungsbeispiel: Temperatursensor |
Bezieht man den spezifischen Widerstand auf eine bestimmte Temperatur (z. B. 20 °C), gilt zusammenfassend: | Bezieht man den spezifischen Widerstand auf eine bestimmte Temperatur (z. B. 20 °C), gilt zusammenfassend: | ||
{{Bruch|ist==|ZL=|BL=''ρ''|NL=|ZR=''R''{{*}}''A''|BR=<b>────</b>|NR=''l''}} | {{Bruch|ist==|ZL=|BL=''ρ''|NL=|ZR=''R''{{*}}''A''|BR=<b>────</b>|NR=''l''}} | ||
| − | + | Übliche Einheiten sind Ω · m (durch Kürzung von Ω · m<sup>2</sup>/m) ODER Ω · mm<sup>2</sup>/m) = µΩ · m. | |
| + | <br /> | ||
| + | In der [[Praxis]] muss also genau auf die Einheit geachtet werden! | ||
| + | <br /> | ||
| + | Beispiel: Kupfer als guter elektrischer Leiter hat den spezifischen Widerstand 0,017 Ω · mm<sup>2</sup>/m (= µΩ · m) ABER 1,7 · 10<sup>-8</sup> Ω · m (= Ω · m<sup>2</sup>/m). | ||
| + | |||
| + | Der Kehrwert des spezifischen Widerstands ist die [[elektrische Leitfähigkeit]]. | ||
== Experimente == | == Experimente == | ||
Aktuelle Version vom 21. August 2024, 20:10 Uhr
| Spezifischer Widerstand | ||
|---|---|---|
| vernetzte Artikel | ||
| 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 |
Übliche Einheiten sind Ω · m (durch Kürzung von Ω · m2/m) ODER Ω · mm2/m) = µΩ · m.
In der Praxis muss also genau auf die Einheit geachtet werden!
Beispiel: Kupfer als guter elektrischer Leiter hat den spezifischen Widerstand 0,017 Ω · mm2/m (= µΩ · m) ABER 1,7 · 10-8 Ω · m (= 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
