Frage von Mert20015838, 26

Kann mir jemand erklären was beim elektrischen Widerstand passiert(Modellvorstellung?

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 5

Stell dir einen riesigen leeren Parkplatz vor, in dem die Parkplätze nur durch einzelne Pylone angedeutet sind.

Stell dir weiter vor, dass die Parkplätze völlig regelmäßig angeordnet sind. Dann kannst du mit deinem Auto in fast jede Richtung mit Vollgas über den Platz heizen.

Das enspricht einem Metallkristall (Einkristall) bei einer Temperatur am absoluten Nullpunkt. Hier sind die Atomrümpfe des Metalls völlig regelmäßig angeordnet und die Elektronen können geradeaus hindurch"fliegen".

Stell dir jetzt ein kleines Erdbeben vor, bei dem die Pylone jeweils ein paar Zentimeter bis Dezimeter von ihrem Platz bewegt worden sind. Jetzt musst du beim Durchfahren ziemlich aufpassen, dass du nirgends anstößt.

Dies entspricht dem Metallkristall bei höheren Temperaturen. Wenn die Elektronen hier durchfliegen, finden sie keine Strecke, auf der sie geradeaus fliegen können, sondern stoßen immer wieder auf einen Atomrumpf, bei dem sie in eine andere Richtung abgelenkt werden. Dann müssen sie wieder neu Geschwindigkeit aufnehmen - und auch der Kristall wird aufgeheizt (weil der Atomrumpf ja eine zusätzliche Bewegungsenergie in eine mehr oder weniger zufällige Richtung bekommt).

Je höher die Temperatur, desto weiter sind die Atomrümpfe im Mittel von ihrem Platz wegbewegt und desto häufiger stoßen die Elektronen an.

Aber auch: je weniger Elektronen insgesamt zur Verfügung stehen, desto schneller müssen sie sich bei gleichem Strom bewegen und desto mehr Energie (und damit Geschwindigkeit) verlieren sie bei jedem Stoß.

Übrigens haben reale Kristalle viele "Fehlstellen", an denen die Elektronen ebenfalls gestreut werden.

Bei Halbleiterwiderständen (z. B. Kohle) sieht es ähnlich aus, nur steigt hier die Anzahl der beweglichen Elektronen stark mit der Temperatur an, sodass der Widerstand bei höherer Temperatur kleiner wird. (Aber immer noch größer als bei Metallen - sooo viele bewegliche Elektronen sind in so einem Halbleiter dann doch nicht.)

Antwort
von Hehlerware, 9

Elektronen, die durch einen Draht "getrieben" werden bremsen darin etwas ab. (spüren einen Widerstand)

Puste mal durch nen Strohhalm (Leitung). Je doller du pustest (Spannung), je mehr Luft pro Zeit (Stromstärke) geht durch den Strohhalm. Der Widerstand ist die Kraft, die dur brauchst um die Luft durch zu pusten. Wenn du nen Größeren Strohalm nimmst (größerer Leitungs-Querschnitt), hast du weniger Widerstand, da du mehr Luft pro Zeit durch bekommst, wenn du dich gleich stark anstrengst...



Antwort
von syncopcgda, 10

An einem Widerstand fällt durch den fließenden Strom die Spannung ab, er erwärmt sich dabei.

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