Warum nimmt der Widerstand mit zunehmender Spannung ab?
Hallo, ich hab da eine Frage und komme seit Stunden auf keine Antwort, vielleicht kann mir ja jemand helfen:)
Was heißt es für die Elektronen im Stromfluss, wenn der Widerstand mit zunehmender Spannung abnimmt bzw. zunimmt?
Also ich hab mir gedacht, dass bei steigender Spannung die Elektronen schneller behindert werden in ihrer Bewegung und einen Teil ihrer Energie an den Leiter abgeben.. (bin mir nicht sichrt ob das so korrekt ist)
Aber was bedeuter es für den Stromfluss wenn der Widerstand abnimmt..?
Stichwort:Kohlefadenlampe
6 Antworten
der widerstand nimmt nicht ab, er ist und bleibt quasi gleich. gut, er ändert sich z.B. mit der temperatur einer leitung, aber das blenden wir mal aus.
was sich ändert ist, dass bei einer höheren spannung der widerstand leichter überwunden werden kann. d.h. die spannung sinkt nicht so sehr.
dazu kommt, dass bei gleicher leistung die es zu übertragen gilt, die stromstärke entsprechend bei höhrerer spannung gesenkt werden kann.
ein beispiel:
wir nehmen 4 Lampen, jede 60 watt / 12 Volt, die wir mit 7 metern kabel, 2,5 mm² an einer 12 volt spannungsquelle anschließen.
4 x 60 watt, sind 240 watt. das bedeutet, es fließen 20 ampere. unsere leitung hat einen widerstand von 0,1 Ohm.
das kannst du auch nachrechnen. R = q * l / A also Widerstand ist spezifischer widerstand mal Länge durch Querschnitt. der spezifische Widerstand von Kupfer ist 1/56 also 0,0179irgendwas... die Länge (in Metern) ist hier mit 14 anzuenehmen, da der strom ja hin und zurück muss. und der querschnitt wird in mm² angegeben.
aber kommen wir wieder zurück. 0,1 Ohm bei 20 Ampere, das bedeutet, die spannung fällt um 2 volt ab. mal eben wieder die 20 ampere die fließen sind das 40 watt, die im kabel verheizt werden.
wenn wir nun je zwei der 4 lampen in reihe schalten, und das ganze mit 24 volt befeuern, sieht es so aus:
es fließen nur noch 10 ampere, die 240 watt bleiben genau wie die 0,1 Ohm gleich. und weil eben nur noch 10 ampere fließen, fällt die spannung auch nur im ein volt ab. mal 10 ampere macht das 10 watt.
treiben wirs mal auf die spitze! wir schließen alle 4 lampen in reihe an, und befeuern mit 48 volt. jezt fließen nur noch 5 ampere! nach der ohmschen formel bedeutet das, der widerstand ist ja nach wie vor genau wie die gesamtleistung das gleiche, es geht nur noch ein halbes volt verloren. mal 5 ampere macht das nur noch 2,5 watt an verlust!
lg, Anna
Das kommt auf den Versuch an. Allgemein betrachtet ist der Widerstand für ohmsche Verbraucher unabhängig von der Spannung.
Es gibt aber Beispielsweise Spannungsabhängige Widerstände, das sind zB Halbleiterstrukturen und andere Nichtlineare Bauelemente.
Der Widerstand ist zudem Temperaturabhängig.
Kohle hat einen negativen Temperaturkoeffizient. Das bedeutet der Widerstand nimmt mit steigender Wärme des Bauteils ab.
Verwendet wird Kohle deswegen gerne als Schleifkontakt für Motoren, da das Material bei Erwärmung einen niedrigen Widerstand aufweist und den Anker durch seinen Verschleiß schmiert.
Für die Elektronen bedeutet dies, dass sie bei einer höheren Temperaturen an den Atomkernen besser vorbei wandern können. Entsprechend steigt der Stromfluss bei gleich bleibender Spannung bis zu einen Höchstwert an.
"..... wenn der Widerstand mit zunehmender Spannung abnimmt bzw. zunimmt?"
Wie kommst Du auf einen derart seltsamen Zusammenhang?
Spannung und Widerstand sind zunächst unabhängige Größen. Indirekte Zusammenhänge gibt es nur über die Temperaturentwicklung beim Leiter: Mit steigender Spannung steigt die Stromstärke gemäß Ohm`schem Gesetz, und das führt zu einer Temperaturerhöhung des Leiters. Und mit steigender Temperatur erhöht sich bei den allermeisten Materialien der Widerstand (bei einigen wenigen umgekehrt).
Unter einer "schnelleren Bewegungsbehinderung" kann ich mir nichts vorstellen.
"Aber was bedeutet es für den Stromfluss wenn der Widerstand abnimmt..?"
Bei konstanter Spannung und sinkendem Widerstand steigt die Stromstärke. Siehe dazu Ohm'sches Gesetz.
dass es sich um temperaturabhängigen Widerstand handelt / Heiß-/kaltleiter
Heißt dass wenn der Widerstand abnimmt auch die Temperatur abnimmt?..
Es gibt auch so genannte Varistoren. Das sind spannungsabhängige Widerstände.