Spezifischer Widerstand: Unterschied zwischen den Versionen
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Der Widerstand ''R'' eines elektrischen Leiters wird im wesentlichen von 4 Größen beeinflusst: | 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. | + | * 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. | * Querschnittsfläche ''A'': Je größer der Querschnitt, desto kleiner der Widerstand. | ||
* Länge ''l'': Je länger ein Leiter, desto größer der Widerstand. | * Länge ''l'': Je länger ein Leiter, desto größer der Widerstand. | ||
| − | * Temperatur ''T'': 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: [[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 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: | ||
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| − | * [ | + | * [https://phet.colorado.edu/sims/html/resistance-in-a-wire/latest/resistance-in-a-wire_en.html Simulationsprogramm der Uni Colorado zur Veranschaulichung des spezifischen Widerstandes] |
* [http://www.hauitech.de/virtex/id23.htm Virtuelles Experiment zum spezifischen Widerstand] von Heiko Hauenstein | * [http://www.hauitech.de/virtex/id23.htm Virtuelles Experiment zum spezifischen Widerstand] von Heiko Hauenstein | ||
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| − | [[Kategorie:Lernfeld 3: | + | [[Kategorie:Lernfeld 3: Funktionsstörungen identifizieren und beseitigen]] |
| − | [[Kategorie:Physik]] | + | [[Kategorie:Physik]][[Kategorie:Physikalische Größe]] |
| + | [[Kategorie:Stoffeigenschaft]] | ||
Aktuelle Version vom 19. Februar 2023, 12:28 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 |
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
