Leiterwiderstand Rechner
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Einheiten für Widerstand und LeitfähigkeitFormeln für Widerstand und LeitwertLeitfähigkeit und spezifischer Widerstand von KupferFAQsMit diesem Leiterwiderstand-Rechner kannst du schnell die elektrischen Eigenschaften eines bestimmten Kabels berechnen — seinen Widerstand und seinen Leitwert. Der Widerstand beschreibt, wie stark sich ein bestimmtes Material dem Stromfluss widersetzt. Der Leitwert misst die Fähigkeit des Materials, den Strom zu leiten. Mit ihnen sind auch zwei physikalische Größen verbunden — der elektrische Widerstand und die elektrische Leitfähigkeit. Nach der Lektüre des folgenden Textes weißt du genau, wie du den Widerstand eines Kabels mithilfe des Widerstandsgesetzes bestimmen kannst.
Einer der am häufigsten verwendeten Leiter heutzutage ist Kupfer, das in fast jedem elektrischen Gerät zu finden ist. Lies weiter, wenn du die Leitfähigkeit und den spezifischen Widerstand von Kupfer herausfinden möchtest und welche Einheiten für den Widerstand und die Leitfähigkeit verwendet werden. Vielleicht möchtest du auch den Spannungsabfall an einem bestimmten Draht berechnen — in diesem Fall solltest du dir unseren Spannungsabfall Rechner 🇺🇸 anschauen!
Einheiten für Widerstand und Leitfähigkeit
Der spezifische Widerstand ρ
ist im Gegensatz zum Widerstand eine intrinsische Eigenschaft eines Materials. Das bedeutet, dass es keine Rolle spielt, ob der Draht dick, dünn, lang oder kurz ist. Der spezifische Widerstand für ein bestimmtes Material ist immer gleich. Die Einheit für den spezifischen Widerstand ist „Ohm × Meter“ (Ω × m
). Je höher der Widerstandswert ist, desto schwieriger ist es für den Strom, durch einen Draht zu fließen. Mit unserem Driftgeschwindigkeit Rechner 🇺🇸 kannst du herausfinden, wie schnell der Strom fließt.
Auf der anderen Seite haben wir die Leitfähigkeit σ
, die eng mit dem spezifischen Widerstand zusammenhängt. Genauer gesagt, ist sie als ihr Kehrwert: σ = 1 /ρ
definiert. Wie der spezifische Widerstand ist auch die Leitfähigkeit eine vom Material abhängige Eigenschaft. Die Einheit der Leitfähigkeit ist „Siemens pro Meter“ (S / m
). Je höher die Leitfähigkeit ist, desto einfacher kann elektrischer Strom durch den Draht fließen.
Bei einigen Materialien können wir bei sehr niedrigen Temperaturen ein Phänomen beobachten, das Supraleitung genannt wird. Der Widerstand in einem Supraleiter sinkt rapide auf null und die Leitfähigkeit nähert sich damit der Unendlichkeit an. Wir können sagen, dass er ein perfekter Leiter ist.
Formeln für Widerstand und Leitwert
Sowohl der Leitwert als auch der Widerstand hängen von den geometrischen Abmessungen eines Drahtes ab. Unser Leiterwiderstand-Rechner verwendet die folgende Widerstandsformel:
R = ρ × L / A
,
wobei
R
— der Widerstand in Ω ist,ρ
— der spezifische Widerstand des Materials in Ω × m ist,L
— die Länge des Drahtes, undA
— der Flächeninhalt des Drahtes ist.
Du kannst diesen Leiterwiderstand-Rechner auch dazu verwenden, den Leitwert zu berechnen, denn:
G = σ × A / L
,
wobei
G
— der Leitwert in Siemens (S) ist,σ
— die Leitfähigkeit in S / m ist,L
— die Länge des Drahtes, undA
— der Flächeninhalt des Drahtes ist.
Klicke auf Spezifischer Wiederstand und Leitfähigkeit anzeigen
um die Werte für den spezifischen Widerstand ρ
und die Leitfähigkeit σ
zu sehen. Wähle die Option Benutzerdefinierter spezifischer Wiederstand
, um den spezifischen Wiederstand für ein Material einzugeben, welches nicht im Rechner aufgelistet ist.
Wenn du die beiden obigen Gleichungen mit der Beziehung ρ = 1 / σ
kombinierst, erhältst du einen ähnlichen Zusammenhang zwischen Widerstand und Leitfähigkeit:
R = 1 / G
.
Hast du den Widerstand deines Drahtes schon berechnet? Probiere unseren Vorwiderstand Rechner und Parallelwiderstand Rechner aus, um zu erfahren, wie du den Ersatzwiderstand verschiedener Stromkreise berechnen kannst. Du kannst auch unseren Wheatstone-Brücke Rechner 🇺🇸 ausprobieren, um zu lernen, wie du unbekannte Widerstände messen kannst.
Leitfähigkeit und spezifischer Widerstand von Kupfer
Materialien wie Kupfer und Aluminium haben einen geringen spezifischen Widerstand, was sie ideal für die Herstellung von elektrischen Drähten und Kabeln macht. Du solltest bedenken, dass der Widerstand (und damit die Leitfähigkeit) von der Temperatur beeinflusst wird. In unserem Leiterwiderstand-Rechner haben wir σ ≈ 5,95 × 10⁷ S / m
, und der elektrische Widerstand von Kupfer beträgt ρ ≈ 1,68 × 10⁻⁸ Ω × m
.
Wie berechne ich den Widerstand eines Drahtes?
So berechnest du den Widerstand eines Drahtes:
-
Finde den Widerstand des Materials heraus, aus dem der Draht bei der gewünschten Temperatur besteht.
-
Bestimme die Länge und den Flächeninhalt des Drahtes.
-
Dividiere die Länge des Drahtes durch seinen Flächeninhalt.
-
Multipliziere das Ergebnis aus Schritt 3 mit dem Widerstand des Materials.
Wie wirkt sich die Drahtlänge auf den Widerstand aus?
Der Widerstand eines Drahtes ist direkt proportional zu seiner Länge. Je länger der Draht also ist, desto höher ist sein Widerstand, da die Elektronen eine längere Strecke durch den Draht zurücklegen müssen und mehr Zusammenstöße erleiden.
Wie wirkt sich der Flächeninhalt eines Drahtes auf den Widerstand aus?
Der Widerstand eines Drahtes ist umgekehrt proportional zu seinem Flächeninhalt. Wenn wir also den Flächeninhalt des Drahtes verkleinern, erhöht sich sein Widerstand.
Welche vier Faktoren beeinflussen den Widerstand in einem Draht?
Die Faktoren, die den Widerstand eines Drahtes beeinflussen, sind:
- Die Länge des Drahtes,
- Der Flächeninhalt des Drahtes,
- Das Material, aus dem der Draht besteht, und
- Die Temperatur des Materials.