PhysProf - Widerstandsgesetz

   Science for all - Physics for you

 

PhysProf  - Physik interaktiv

 

Widerstandsgesetz


Mit Hilfe des kleinen Unterprogramms [Elektrotechnik] - [Widerstandsgesetz] lassen sich Berechnungen zum Verhalten von Widerständen unter dem Einfluss von Wärme, sowie zum Widerstand von Leitern durchführen.

PhysProf - Widerstand - Gesetz

Leiterwiderstand:

Der spezifische Widerstand eines Leiters ist eine temperaturabhängige Materialkonstante. Der elektrische Widerstand eines homogenen Leiters lässt sich aus den Werten des Stoffes errechnen, aus welchem dieser besteht. Er ist temperaturabhängig und wird ermittelt für einen Leiter, der die Länge 1m und den Querschnitt 1 mm² bei einer Temperatur von 20°C besitzt.

Widerstand - Gleichung -1

Der Kehrwert des spezifischen Widerstands wird als elektrische Leitfähigkeit bezeichnet:

Widerstand - Gleichung -2

Hierbei sind:

R: Widerstand des Leiters [W]

ρ: Spez. Widerstand des Materials [Wm]

C: Kehrwert des spez. Widerstands des Materials [1/[Wm]]

l:  Länge des Leiters [m]

A: Querschnitt des Leiters [m²]
 

Der Widerstand eines metallischen Leiters wächst mit zunehmender Temperatur. Bei Halbleitern hingegen sinkt dieser beträchtlich.

Temperaturverhalten des Widerstands:

Da elektrische Widerstände temperaturabhängig sind, ist es notwendig deren Verhalten diesbezüglich zu berechnen. Es gilt:

Widerstand - Gleichung -3

Hierbei sind:

Rt: Widerstand des Leiters bei Temperatur t [W]

R20: Widerstand des Leiters bei 20°C [W]

α: Temperaturkoeffizient des Widerstands für 20°C [1/K]

t: Temperatur [°C]
 

Der Temperaturkoeffizient α des elektrischen Widerstands ist das Verhältnis der relativen Änderung des Widerstands zur Temperaturänderung.

Programmbedienung

Wählen Sie durch die Aktivierung des entsprechenden Kontrollschalters Leiterwiderstand bzw. Temperaturverhalten des Widerstands, zu welchem Fachthema Sie Werte ermitteln lassen möchten.

Um Berechnungen mit Leiterwiderständen durchführen zu lassen, geben Sie in die dafür vorgesehenen Felder die Werte für die Länge l und den Querschnitt A des Leiters ein. Wird aus der darunter angeordneten Listbox ein Material selektiert, so trägt das Programm den zugehörigen Wert für den spezifischen Widerstand des gewählten Materials in das dafür vorgesehene Eingabefeld ein. Nach einer Bedienung der Schaltfläche Berechnen gibt das Programm das Ergebnis für den Leiterwiderstand R aus.

Sind Berechnungen bzgl. des Temperaturverhaltens eines Widerstands durchzuführen, so geben Sie in die dafür vorgesehenen Felder die Werte für den Widerstand sowie für die vorherherrschende Temparatur ein. Wird aus der darunter angeordneten Listbox ein Material selektiert, so trägt das Programm den zugehörigen Wert für den Temperaturkoeffizienten des gewählten Materials in das dafür vorgesehene Eingabefeld ein. Nach einer Bedienung der Schaltfläche Berechnen wird das Ergebnis für den Wert des Widerstands Rt ausgegeben, den dieser bei der entsprechenden Temperatur besitzt.
 

Module zum Themenbereich Elektotechnik


Lissajousche Figuren - Reihen- und Parallelschaltung - Widerstände im Wechselstromkreis - Messbrücke - Widerstandsgesetz - Kondensator Ladung - Entladung - Kondensator - Kapazitäten - Plattenkondensator - Transformator - Schwingungsüberlagerung - RC-Kreis - RL-Kreis - RLC-Kreis - Resonanz - Wechselstromkreis


Zur Inhaltsseite