Elektrischer Widerstand?
Hallo!
Ich bin in der 9. klasse und schreibe morgen in Physik einen test über Elektrischen Widerstand. Ich würde mich wirklich freuen wenn mir jemand grob erklärt das alles bedeutet da mein leger mich aufschreiben gelassen hat ohne es zu erklären.
1 Antwort
Was ist ein elektrischer Widerstand?
Der elektrische Widerstand ist allgemein gesehen nichts anderes als eine Kraft die Stoffe der Begung von Ladungen entgegen wirken.
Das heißt es ist eine Eigenschaft die vom jeweiligen Stoff abhängig ist. In der Physik möchte man natürlich alles Mathematisch berechenbar haben und die Dinge entsprechend auch "Quantifizieren" um eine "quantitative" Aussage machen zu können.
Das heißt also es reicht uns nicht einfach nur zu sagen: "Ja stoffe wirken mit einer Kraft dem Ladungsfluss entgegen." wir wollen auch wissen wie groß dieser "Widerstand" ist.
Wir haben gerade gesagt, diese physikalische Größe sei Stoffabhängig und immer wenn wir das hören muss uns klar sein: "Tabelle!" Das heißt jemand hat hier in einer Messreihe verschiedene Stoffe untersucht und dessen "spezifischen Größen" ermittelt. Deshalb heißt es auch "Spezifischer Widerstand"
Der Spezifische Widerstand klärt also die Frage: "Wie schlecht leitet der Stoff den elektrischen Strom." Das heißt klar, wir kennen 3 Typen, den Leiter, den Halbleiter und den Isolator aber unter den "Leitern" leiten die Stoffe den elektrischen Strom nicht gleich gut. Silber leitet z.b. besser als Kupfer. Kupfer hat hier den Wert von ungefährt 0,017 während Silber bei 0,016 liegt. Der Widerstand von Silber ist also kleiner, deshalb leitet Silber besser als Kupfer.
Der Formelbuchstabe des spezifischen Widerstand hat den Formelbuchstaben ρ und trägt die Anfangs als seltsam erachtete Einheit (Ω*m/mm^2) Also es empfiehlt sich, dass du das Rechnen mit den Einheiten auf jeden Fall drauf hast.
Der "spezifische" Widerstand ist in etwa so ähnlich zu verstehen als würdest du fragen wie schwer eine Tüte Gummibärchen mit 50 Gummibärchen ist und du weißt meinetwegen, dass ein Gummibär 1g wiegt. Das 1g ist also der kleinste Anteil und wenn du das gesamte Gewicht wissen willst, dann weißt du "Ah einfach 1g/(Gummibärchen)*50Gummibärchen) und dann währe die Einheit deiner spezifischen "Masse" der Gummibärchen g/Gummibärchen.
Mit dem Widerstand ist es ähnlich Wir haben 1Ω auf 1m Leitungslänge mit einem Querschnitt von 1mm^2 du teilst dabei durch den Querschnitt, weil der Widerstand deines elektrischen Leiters insgesamt aus Kupfer immer kleiner wird, je größer der Querschnitt wird. Wenn du eine Zahl durch eine größere Zahl teilst, dann wird das Ergebnis kleiner 1/3 ist kleiner als 1/2.
Man nennt es in der Mathematik "Proportionalitätsfaktor" und genau das ist es in diesem Fall.
Und damit hätten wir dann auch schon die Formel. Wenn du wissen willst wie groß der Widerstand von 100m Kupfer Kabel eines Querschnitts von 1,5mm^2 ist, dann haben wir:
R=ρ*l/A=0,017(Ω*m/mm^2)*100m/1,5mm^2=1,13Ω
Wie gesagt, achte auf Einheiten, wenn du Probleme mit Einheiten und Formelumstellen etc. hast, dann klären wir es am besten auch, denn das wird immer ein Thema bleiben