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Laborübungen
FragenWiderstand 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.
| 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. |
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. |
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)
