Schlagwort: Widerstand

Basics: spezifischer Widerstand & elektrische Leitfähigkeit

Was ist der spezifischer Widerstand?

Der spezifische Widerstand bezieht sich auf ein bestimmtes Material. Jeder Werkstoff hat durch seinen Atomaufbau unterschiedlich viele freie Elektronen. Daraus ergibt sich, dass auch jeder Werkstoff seinen eigenen spezifischen Widerstand hat. Der spezifische Widerstand wird immer bei einer Temperatur von 20°C angegeben!

Kenngrößen:

R = Leiterwiderstand in Ohm [Ω]

l = Leitungslänge in meter [m]

A = Leiterquerschnitt in Quadratmillimeter [mm²]

ρ = spezifischer Widerstand Rho in [Ω x mm² / m]

γ = elektrische Leitfähigkeit gamma in [m / Ω x mm²]  ->  gamma ist der Kehrwert von Rho

Formeln:

Auszug Wertetabelle

Beispiel

Aufgabe: Eine 10m lange Kupferleitung mit einem Querschnitt von 2,5mm² wird mit einem Strom von 8A belastet. Berechnen Sie den Widerstand und den Spannungsfall der Leitung.

Gesucht: Leitungswiderstand R & Spannungsfall U

Lösung: Spezifischen Widerstand aus Tabelle entnehmen und in die passende Formel einsetzen & ausrechnen

Basics: Elektrischer Widerstand R

Was ist elektrischer Widerstand?

Der ohmsche Widerstand gibt an, wie hoch der elektrische Strom in seinem Fluss gehemmt wird. Die fließenden Elektronen in einem Leiter stoßen gegen die festen Atome in einem Widerstand und werden so in ihrem Fluss gehemmt und begrenzt.

Formelzeichen: R

Einheit: Ω oder Ohm

Widerstand in einem metallischen Leiter:

 

Basics: Ohmsches Gesetz

Was ist das Ohmsche Gesetz?

Das Ohmsche Gesetz oder kurz URI, beschreibt den Zusammenhang zwischen diesen 3 physikalischen Größen:

  1. Spannung
  2. Strom 
  3. Widerstand

Wie funktioniert das jetzt in einem Stromkreis?

Hier sehen wir jetzt einen ganz einfachen Stromkreis. Der Widerstand R ist die Last oder Verbraucher in unserem Beispiel.

Legt man nun eine Spannung U an die beiden Pole, dann fließt ein Strom I durch den Leiter über den Widerstand R zurück zum Minuspol der Spannungsquelle. Wenn der Strom von + nach – fließt, spricht man von der technischen Stromrichtung.

Nun fällt die gesamte Spannung U über den Widerstand R ab -> nimmt man nun das Multimeter und hält beide Messspiten über den Widerstand R, dann zeigt das Messgerät die Spannung U an.

Wenn man einen festen ohmschen Widerstand hat, dann sind Spannung und Strom propotional zu einander.

Wie wird das jetzt berechnet?

Für die Berechnung eignet sich am besten das Wort URI. Kunstwort abgeleitet durch die Formelzeichen der 3 physikalischen Größen.

URI kann man in 3 Formeln zerlegen: 1.) U = R x I  2.) R = U / I   3.) I = U / R

Man muss also nur 2 Größen kennen um die 3. zu berechnen.

Beispiel: U = 10V und I = 5A  ->  Gesucht R?   ->  R = U / I  ->  R = 10V / 5A  ->  R = 2 Ohm

Änderung ab 5. Dezember 2018
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