Warum erwärmt sich ein dicker Draht stärker als ein dünner?

Helmut3445  31.08.2022, 17:49

In welchem Zusammenhang

verreisterNutzer 
Fragesteller
 31.08.2022, 17:51

Hier ist die Frage welcher er uns gestellt hat: Erkläre mit Formel, wieso sich ein dicker Draht stärker erwärmen sollte als ein dünner Draht. Mehr kann ich nicht sagen.

6 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Der Widerstand des dicken Drahtes ist geringer. Demzufolge fließt - gleiche Spannung vorausgesetzt - ein größerer Strom. Die Leistung ist P = U*I, folglich ist die Leistung bei größerem Strom höher, wodurch eben auch mehr Wärme entsteht.

Wir setzen voraus, dass die Spannungsquelle in beiden Fällen dieselbe Spannung hat, also den höheren Strom auch liefern kann.

Du kannst dazu noch die Formel für den Widerstand bemühen: R = Rho *(Länge/A)

Daraus ist zu sehen, dass der Widerstand kleiner wird, wenn sich die Fläche vergrößert. Und I = U/R.

Kann ich mir nicht vorstellen - es sei denn, da wären noch spezielle unbekannte Bedingungen dabei - vielleicht verschiedene Materialien.

Guck dir mal ne Glühbirne an: Der dicke "Draht" wäre die Fassung und das Kabel dahinter. Damit die auch leuchtet, hat man einen "dünneren" Draht als Glühdraht eingebaut, der von dem Strom auch wirklich zum Glühen gebracht wird und Licht liefert. Warm wird der auch. Das merkst du, wenn du eine Glühbirne, die eine Viertelstunde an war, ans Ohr presst - nur als Gegenprobe.

Wäre die Aussage richtig, dann hätte man in jeder Hausverkabelung das Problem, dass die Kabel in der Wand schmelzen oder glühen, wenn man das Licht einschaltet.

Wie schon gesagt: komische Aussage.

Von Experte Franz1957 bestätigt

das kann nur gelten, wenn der Draht eine konstante Spannungsquelle kurzschließt. Dann wächst die Stromstärke und damit die entstehende Wärmeleistung quadratisch mit dem Radius, die wärmeabführende Oberfläche aber nur linear mit dem Radius.

Bei gleichem Strom wird selbstverständlich der dünne Draht heißer als der dicke.

Kleinerer Querschnitt = höherer Widerstand = mehr Erwärmung.

spelman  31.08.2022, 18:13

Genau das ist hier die Frage, die der Lehrer nicht beantwortet hat: woran wird der Draht angeschlossen? Konstante Spannung oder konstanter Strom?

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tunik123  31.08.2022, 18:28
@spelman

Es wurde ja nicht mal behauptet, dass die Drähte überhaupt irgendwo angeschlossen werden.

*kopfschüttel*

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spelman  31.08.2022, 18:34
@tunik123

Das stimmt. So gesehen erwärmen sie sich gar nicht... Aber in Schulaufgaben findet man oft solche Ungereimtheiten. Aber es kann natürlich auch sein, dass der Fragesteller irgendein "unwichtiges" Detail "vergessen" hat.

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spelman  31.08.2022, 20:52
@verreisterNutzer

Ich glaub Dir das. Ich kenne die Schulaufgaben meiner Kinder. Die kann man oft nur lösen weil man weiß, worauf der Lehrer hinaus will. Schau Dir meine Antwort an, und sage dem Lehrer, dass man dazu die Drähte an eine Spannungsquelle anschließen muß, unter Vernachlässigung jeglicher Zuleitungen. Falls der Lehrer sich aber etwas anderes gedacht hat, ist die Lösung hinfällig...

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