Wieso ist der Widerstand abhängig vom Leiterquerschnitt?
Ich habe folgendes unter http://www.elektronikinfo.de/strom/widerstand.htm gelesen:
"Wie Sie sich sicher vorstellen können, hat die Form des Materials einen großen Einfluß auf den Widerstand. Je dicker es ist, desto geringer ist sein Widerstand, weil die Lücken zwischen den Ionen ja mit wachsendem Querschnitt zunehmen. "
Ein Material aus Kupfer beispielsweise besteht aus Kupfer-Metallionen. Wenn ich einen dickeren Draht nehme, nehm ich also dickeres Kupfer aber das Material ist doch das gleiche. Wieso sind da aufeinmal größere Lücken zwischen den Ionen?
Ist diese Erklärung möglicherweise falsch und eher die folgende korrekt, denn die folgende erscheint mir einleuchtender (aus http://elektronik-kurs.net/elektrotechnik/widerstand/):
" Der Grund für diese Widerstandsverkleinerung ist die erhöhte Anzahl von Elektronen, die in der gleichen Zeit durch den Leiter fließen können."
Vielen Dank schon mal für weisen Rat ;)
4 Antworten
- Vergleich mit Wasserrohr: Durch ein dickes Wasserrohr fliesst bei gleichem Druck (=Spannung im Elektrischen) mehr Wasser. Auch hier ist der Widerstand kleiner. Oder andersrum: um einen gleichen Strom (Wassermenge) durch ein dickeres Rohr zu schicken, braucht es weniger Druck, und das Wasser kann langsamer fliessen. Beim Elektrischen weniger Spannung, weniger "Antrieb".
- Um durch einen dickeren Draht eine bestimmte Strommenge zu schicken, braucht es weniger Spannung. Die gleichvielen Elektronen können langsamer fliessen und stossen sich weniger heftig mit den übrigen Teilchen im Draht.
Eben. Die Lücken werden nicht größer, aber es gibt mehr Lücken bei größerem Querschnitt.
Vergleich Wasserleitung: grosser Durchmesser bedeutet weniger Widerstand, größerer Durchfluss
Aber in einer Wasserleitung ist einfach ein leerer Raum(außer die Luft), während in dem Kabel ja weiterhin die Metallrümpfe sind mit gleichen Abständen. Vergleicht man es mit einem Wasserrohr müsste man sich vorstellen, dass das dickere Rohr aus lauter kleinen Rohren besteht die den gleichen Durchmesser haben wie das dünnere Rohr.
Genau, deswegen kannst du auch erkennen, dass durch 10 kleine Rohre z.B. 10 mal mehr Wasser kommt als durch ein Kleines
Der Widerstand ergibt sich aus der Formel:
R = U/I
Je mehr Strom/Elektronen fließen, desto kleiner ist der Widerstand. Bei gleicher Spannung können durch einen größeren Querschnitt auch mehr Elektronen fließen.
Du hast den Text einmal richtig und einmal verkehrt zitiert! Richtig heißt es:
"weil die Lücken zwischen den Ionen ja mit wachsendem Querschnitt zunehmen."
Das bedeutet: Mit wachsender Querschnittsfläche wird also die Anzahl der Lücken in der Querschnittsfläche größer. Das sollte unmittelbar einleuchten. Wie kommst Du jetzt auf den absurden Einfall:
"Wieso sind da auf einmal größere Lücken zwischen den Ionen?"
Von "größeren Lücken" hat hier doch niemand geredet!"
Ich versteh trotzdem nicht , warum das einen Einfluss auf den Widerstandswert hat. Es gibt ja dann auch mehr Metallionen und auch mehr Leitungselektronen. Alles wird ja gleichermaßen mehr.