Physik I Kontrollfragen 17

Physik I
17.
Kontrollfragen 17 - 19
Ohmsches Gesetz:
Spannung und Strom sind bei metallischen und verschiedenen anderen elektrischen
Leitern einander proportional:
U=I•R
Der Proportionalitätsfaktor ist der elektrische Widerstand R mit der Einheit „Ohm“:
[R] = V/A = Ω
Das Ohm ist gleich dem elektrischen Widerstand eines (von elektromotorischen
Kräften) freien Leiters, in dem eine and seinen Enden angelegte Spannung von 1 Volt
einen Strom von 1 Ampere hervorruft.
18.
Elektrischer Widerstand, Leitwert, Einheiten:
Der Proportionalitätsfaktor zwischen Spannung und Strom (U = I • R, in metallischen
und einigen anderen Leitern) ist der elektrische Widerstand R mit der Einheit „Ohm“:
[R] = V/A = Ω
Für den Widerstand eines Leiters vom Querschnitt A und der Länge l ergibt sich:
R = ρ • l/A
ρ ... spezifischer Widerstand [Ω mm2 /m]
Der Kehrwert des elektrischen Widerstandes wird als elektrischer Leitwert G
bezeichnet:
G = 1/R
19.
Einheit: Siemens (S):
[G] = A/V = 1/Ω = S
Temperaturabhängigkeit elektr. Widerstand von Metallen und Halbleitern:
Die Temperaturabhängigkeit des elektr. Widerstandes metallischer Leiter wird in der
Elektrotechnik meist auf Raumtemperatur bezogen:
Rϑ = R20 •(1 + α!ϑ + β•!ϑ2 + ...)
Rϑ... Widerstand bei der Temperatur ϑ
R20... Widerstand bei Raumtemperatur 20° C
α...
Temperaturbeiwert (aus Tabelle entnehmen)
!ϑ... Temperaturdifferenz zur Raumtemperatur (°C)
β•!ϑ2... in der Praxis meist vernachlässigbar, tritt erst bei hohen
Temperaturen in Kraft (Krümmung KL bei hohen Temperaturen)
Bei guten Leitern (Metallen) steigt der elektr. Widerstand mit zunehmender
Temperatur – sie haben daher einen positiven Temperaturkoeffizienten und werden
daher auch als Kaltleiter oder PTC Widerstände bezeichnet.
Nichtmetallische Stoffe (Kohle, Halbleiter, Flüssigkeiten,...) verkleinern ihren elektr.
Widerstand mit wachsender Temperatur – sie haben einen negativen
Temperaturkoeffizienten und werden daher als Heissleiter oder NTC Widerstände
bezeichnet!
Johannes Helminger
02.01.02
TKS2001