Grundlagen: Elektrischer Widerstand


Bastelseite Bauteile Formeln Grundlagen


Elektrischer Widerstand

Formelzeichen: R
Einheit: Ω = Ohm


Definition

Jeder stromleitende Werkstoff ist ein auch ein Widerstand, den er dem Stromfluß entgegensetzt. Dieser Widerstand ist abhängig vom Atomgitteraufbau und von der Anzahl frei beweglicher Elektronen.

Es gibt demnach sehr gute Leiter (mit geringem Widerstand) und ebenso schlecht leitende Materialien (sehr hoher Widerstand = isolierend).
Die besten Materialien für Leiter haben eine hohe Anzahl von Leitungselektronen. Dadurch bieten sie dem Stromfluß nur einen geringen Widerstand (R) an, und besitzen deshalb einen hohen Leitwert.

Kleiner Widerstand = hoher Leitwert     und      hoher Widerstand = kleiner Leitwert


 

    
1
Widerstand R = ---------------
    
Leitwert G


 

    
1
Leitwert G = ---------------
    
Widerstand R


Der Widerstand R wird mit der Einheit 1 Ohm (Ω) gemessen.
Die Einheit des Widerstands ist wie folgt festgelegt:
1 Ω entspricht dem Widerstand einer Quecksilbersäule von 106,3 cm Länge und einem Querschnitt von 1 mm² bei einer Temperatur von 0°C.

Größere Einheiten sind:

1 Kiloohm = 1 kΩ = 1.000 Ω   
1 Megohm = 1 MΩ = 1.000 kΩ = 1.000.000 Ω


Leitwert

Formelzeichen: G
Einheit: S = Siemens


Der Leitwert G hat die Einheit 1 Siemens (S).
Da 1 Siemens der Kehrwert von 1 Ohm entspricht, deshalb ergeben sich bei Werten von R größer von 1 Ω immer Leitwerte kleiner als 1. Deswegen heißen die kleineren Leitwerte:

        
1
1 milliSiemens = 1 mS = 
--------- S
        
1.000

        
1
1 mikroSiemens = 1 µS = -------------- S
        
1.000.000



Spezifischer Widerstand

Formelzeichen: ρ (Rho)
Einheit: Ω * mm² geteilt durch m

Jedes Material hat besondere Eigenschaften Strom zu leiten, die nur es selbst betreffen, die "spezifisch" für es sind.
Diese Eigenschaft des Materials wird durch den spezifischen Widerstand ρ (Rho) ausgedrückt.
Festgelegt ist er durch: 100 cm Länge des Materials bei 1 mm² Querschnitt und einer Temperatur von 20°C.

Die Einheit ist wie folgt festgelegt:



Leitfähigkeit

Formelzeichen: κ (Kappa)
Einheit: m geteilt durch Ω * mm²

Die Leitfähigkeit ist der Kehrwert des spezifischen Widerstandes und hat die Einheit:

  oder  


Hier ein kleiner Überblick der unterschiedlichen Materialien:


  Spezifischer
Widerstand
Ω * mm²
---------
m
Elektrische
Leitfähigkeit
S * m
--------
mm²
SilberAg0,016461
KupferCu0,017856
GoldAu0,022345
AluminiumAl0,029434
MagnesiumMg0,045522
WolframW0,05518,2
ZinkZn0,06116,5
Nickel, reinNi0,0812
PlatinPt0,09810,2
Eisen, reinFe0,110
ZinnSn0,1218,3
StahlSt0,1437
BleiPb0,2084,8
QuecksilberHg0,941,063



Bastelseite Grundlagen Formeln


brixelweb.de