Frage von BetterKraulSaul, 63

Physik: welche Formel brauche ich für diese Aufgabe?

Servus, ich habe die Aufgabe auf dem Bild gegeben.
Welche Formel brauche ich nun, um das Rätsel zu lösen?

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 10

Aus dem spezifischen Widerstand ρ kannst Du mittels

(1) ρ·A = ¼ρ·π·d² = R/L

den Widerstand pro Länge ausrechnen, die für diesen Schiebewiderstand charakteristisch ist. Dabei ist A die Querschnittsfläche und d der Durchmesser des Drahtes.

Mit Hilfe der Ohm'schen Regel kannst Du dies weiter zu

(2.1) ¼ρπd² = U/(I·L)

aufdröseln und dies zu

(2.2) L = 4U/(Iρπd²) =: κ/I

nach L auflösen, wobei κ nur aus gegebenen Größen und der Konstanten π besteht.

Dass die Stromstärke unter sonst gleichen Bedingungen proportional zu A und reziprok zu L sein muss, kannst Du Dir anhand eines Wasserlaufes mit der Höhendifferenz als Bild für U leicht klar machen. Konstantan hat den Vorteil, dass eine größere Stromstärke nicht so rasch über die Erwärmung zu einem höheren Widerstand führt, was bei anderen metallischen Leitern die Kurve I(U) deutlich abflachen lässt.

Antwort
von AndyPi, 10

Ich würde zuerst einmal den Widerstand berechnen mit :

Spannung geteilt durch Stromstärke und komme so auf 0,28 OHM.

dann benutzt man die Formel R=p*l/A und stellte diese auf l=a*R/p um, weil man ja die Länge benötigt. Jetzt muss man noch weil es ein runder Draht ist den Querschnitt berechnen, mit A=0,25*pi*d hoch 2 was 0,39 ergibt.

l=0,39*0,28 OHM geteilt durch 0,5 (Wert für den Konstantandraht)

ergibt 0,21 (ob das stimmt weiß ich jetzt nicht aber der Rechenweg müsste passen!)

Antwort
von wrglprmft, 16

Der Widerstand R eine Drahtes der Länge L mit Querschnittsfläche A und spezifischen Widerstand ρ ist

   R = ρ* L/A

Dabei kann man aus den gegebenen Größen

  R = U/I und A = π(d/2)² 

erhalten. Insgesamt also

 U/I = ρ* L/( π(d/2)² )

Aufgelöst nach L

  L = πUd² / (4Iρ)

Ich komme mit den angegebenen Daten auf eine Länge von gerundet 11,00m (10,9956m)

Antwort
von DerZwiebel, 11

Mit R=U/I (Widerstand ist Spannung durch Strom) berechnest du den Widerstand. (Ohmsches Gesetz)

Mit dem Widerstandsgesetz Widerstand =Drahtlänge * spezifischer Widerstand / Querschnittsfläche des Drahtes kannst du die Länge des Drahtes berechnen.

Voher musst du aus dem Durchmesser des Drahtes noch die Fläche berechnen.

Aufgabe 12 auf physikaufgaben.de hilft dir sicher weiter.

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