Widerstand und Temperatur

Abhängigkeit des Widerstandes

Die Frage, wovon der Widerstand eines Leiters abhängt, kann wie folgt beantwortet werden: Der Widerstand hängt

  • von der Leiterlänge
  • vom Leiterquerschnitt
  • und vom Leitermaterial selbst

ab. Ausserdem spielt die Umgebungstemperatur eine wichtige Rolle. Denn die grundlegenden Werte von oben gelten ja nur bei 20°C.

Die Eigenschaften eines Leiters sind Temperaturabhängig

Der Kaltwiderstand

Der Spezifische Leitwert γ oder der Spezifische Widerstand ρ eines Werkstoffes werden immer bei Raumtemperatur also bei 20°C angegeben.

Kaltwiderstand bei 20�C

Der Widerstand eines Leiters bei Raumtemperatur von 20°C heisst Kaltwiderstand.

Die temperaturbedingte Widerstandsänderung

Bei zunehmender Temperatur ändert sich der Leiterwiderstand. Die Widerstandsänderung kann einfach mit folgender Formel berechnet werden:

Darin ist:

  • R20 der Kaltwiderstand in Ω
  • α der Temperaturbeiwert in 1/K und
  • Δϑ die Temperaturzunahme in K(elvin)

Der Temperaturbeiwert

Der Temperaturbeiwert heißt im Englischen Der Temperaturkoeffizient TK oder TC
gibt die prozentuelle änderung
des Leiterwiderstandes
für 1 Kelvin = 1°C Temperaturzunahme an.
"Temperature-Coefficient"
und wird kurz mit TC bezeichnet.

Wir unterscheiden:

PTC - Widerstände

Widerstände mit Positivem Temperaturbeiwert werden im erwärmten Zustand größer.

Widerstände mit positvem Temperaturbeiwert

Bei Metallen nimmt der Widerstand um 0,4% je 1 Grad Temperaturzunahme zu. Der Temperaturbeiwert beträgt demnach 0,004 1/K.

Für Metalle gilt: α = 0,004 1/K

NTC - Widerstände

Widerstände mit negativem Temperaturbeiwert werden im erwärmten Zustand kleiner.

Widerstände mit negativem Temperaturbeiwert

Der Warmwiderstand

Der Warmwiderstand RW ist die Größe des Widerstandes nach erfolgter Erwärmung.

RW ist entweder

  • größer (bei PTC - Widerständen) oder
  • aber kleiner (bei NTC - Widerständen)
als der Kaltwiderstand. Damit ändert sich im warmen Zustand auch die Stromaufnahme von Verbauchern entsprechend den Widerstandsänderungen.

Strom durch den Kaltwiderstand

Strom durch den Warmwiderstand

Berechnungen

Für das interaktive Formular brauchst du den Flash-Player. Achtung: , = .