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Schlagwort: "Elektrotechnik"

Temperaturabhängigkeit eines Widerstandes

Der Widerstand eines Leiters ist im realen nicht linear und hängt von der Frequenz und der Temperatur ab. In diesem Artikel betrachte ich die Abhängigkeit von der Temperatur. Im Allgemeinen wird der Widerstand, der auf dem Leiter angegeben ist bei einer Temperatur bei 20°C erreicht. Doch was passiert bei höherer oder niedrigerer Temperatur?

Temperatur bei Widerständen

Jeder Widerstand ist temperaturabhängig. Dies gilt für alle Materialien. So kann man leider diesen Faktor nicht durch die Verwendung bestimmter Materialien ausschließen und so muss man diesen Aspekt immer beachten.

Gleichung zur Berechnung des Widerstandes bei einer bestimmten Temperatur

Der Widerstand eines Leiters bei einer bestimmten Temperatur kann durch den Linear-Temperaturkoeffizienten und dem Temperaturunterschied bestimmt werden. Die Gleichung zur Berechnung ist:

Temperatur Widerstand
T-T0 ist der Temperaturunterschied
Alpha-T0 ist der Linear-Temperaturkoeffizient des Materials bei 20°C

Diese lineare Näherung gilt für die meisten Materialien mit nicht zu großem Temperaturbereich. Dies ist möglich, da die Temperaturkoeffizienten höherer Ordnungen vernachlässigbar sind.

Kalt- und Heißleiter

Widerstände, die bei steigender Temperatur größer werden heißen Kaltleiter. Sie werden auch PTC-Widerstand (positive temperature coefficient) genannt.

Widerstände, die bei steigender Temperatur kleiner werden heißen Heißleiter. Sie werden auch NTC-Widerstand genannt (negative temperature coefficient).

Die Namen Kalt- und Heißleiter wurden vergeben, da die Widerstände bei kalter beziehungsweise heißer Temperatur besser leiten oder einen geringeren Widerstand haben.

Anwendung von temperaturabhängigen Widerständen

Temperaturabhängige Widerstände werden in bestimmten Anwendungen ausgenutzt. So werden bei Thermostaten ab einem bestimmten Widerstandswert Aktionen ausgelöst. Außerdem werden Widerstände auch als Sensoren eingesetzt.

13. April 2010 | 0 comments | Artikel ansehen

Das Ohmsche Gesetz – kurz und verständlich

Das Ohmsche Gesetz ist die Grundlage um Netzwerke zu berechnen. Das Gesetz dient zur Berechnung von Spannung, Stromstärke oder dem Widerstand in einem Netzwerk. Es wurde von dem Physiker Georg Simon Ohm festgestellt und nachgewiesen.

Das Ohmsche Gesetz - Netzwerke berechnen

Bild von Irargerich(flickr)

Georg Simon Ohm

Georg Simon Ohm - Entdecker des Ohmschen GesetzDer Physiker Georg Simon Ohm wurde am 16.03.1789 in Erlangen geboren. Er beschäftigte sich mit Mathematik, Physik und Philosophie.
Er besuchte das Gymnasium und ging anschließend zur Universität. Er konnte jedoch sein Studium nicht bezahlen und brach dieses nach einem Jahr ab. Er übte den Lehrerberuf in der Schweiz in dem Fach Mathematik aus und kam später zurück nach Erlangen, wo er weiter als Lehrer arbeitete. Als Oberlehrere begann er mit physikalischen Forschungsarbeiten. Im Jahr 1826 erschein sein Buch über den quantitativen Zusammenhang zwischen verschiedenen Größen einer galvanischen Kette. Dies kennen wir als Ohmsches Gesetz. Er entdeckt damit den Zusammenhang der Stromsträke I und er Spannung U.
Nun war es möglich die Elektrizitätslehre mathematisch zu behandeln.
Ohm wurde im Jahr 1852 Professor für Physik an der Universtiät München. 1854 verstarb er.

Das Ohmsche Gesetz

Die Hauptaussage des ohmschen Gesetz ist, dass die Stromstärke I in einem Leiter und die Spannung U zwischen den Enden des Leiters proportional sind.

Die Formel dafür lautet:
Das Ohmsche Gesetz Formel
Die Buchstaben stehen für folgende Grundgrößen:

U = Spannung
R = Widerstand
I = Stromstärke

Mit dem Gesetz kann man die drei Grundgrößen eines Stromkreises berechnen. Dafür müssen 2 der Größen in der Formel bekannt sein.

Gültigkeit des Ohmschen Gesetz

Das Ohmsche Gesetz gilt nur bei ohmschen Widerständen. Dies sind Widerstände, die einen linearen Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke aufweisen. Um das zu unterstreichen schreibt man das Ohmsche Gesetz auch so:

Ohmsches Gesetz - Ohmscher Widerstand konstant
Dies betont auch die Proportionalität von der Spannung U und der Stromstärke I.

Andere Widerstände, wie zum Beispiel der Widerstand einer Diode oder Lampe können nicht mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden.

Das Ohmsche Gesetz ist zum Verständnis von Elektrotechnik und Elektronik essentiell. Ich hoffe ich konnte es euch hiermiet verdeutlichen.

4. Februar 2010 | 2 comments | Artikel ansehen

Elektrische Feldstärke und elektrisches Potenzial

Elektrische Erscheinungen

Elektrische Phänomene lassen sich nicht über mechanische Größen beschreiben. Daher haben sich verschiedene Wissenschaftler Versuche und Nachweise ausgedacht, um zu einer einheitlichen Beschreibung zu kommen. Beispiele hierfür sind:

  • Faradays Induktionsversuch
  • Maxwallschen Gleichungen zur Beschreibung des elektromagnetischen Feldes
  • Oersteds Nachweis des Magnetfeldes in der Nähe eines stromdurchflossenen Drahtes

Folgende Festlegungen wurden aus den oben genannten und vielen weiteren Versuchen hergeleitet.

Ladungen

In der Elektrizitätslehre gibt es zwei Arten von Ladungen. Positive Ladung (Mangel an Elektronen) und negative Ladung (Überschuss an Elektronen). Elektrisch geladene Körper üben Kräfte aufeinander aus. Dies wird durch einen Reibungsversuch deutlich. Ein Reibungsversuch besteht meist aus einem Stab und einer Kugel. Der Stab wird mit einem Fell stark gerieben und danach an die Kugel gehalten. Die Kugel wird abgestoßen oder angezogen. Dies ist das Resultat der Kräfte, die auf die Körper wirken.

20. Januar 2010 | 0 comments | Artikel ansehen

Grundlagen zu physikalischen Größen

Um die einfachsten Vorgänge in der Natur zu beschreiben benötigt man allgemeine Vereinbarungen und Größen um die Vorgänge für alle verständlich darstellen zu können.

Folgende Tabelle gibt einen Eindruck über die physikalischen Größen:

Tabelle Physikalische Größen

Definition physikalische Größe

Eine physikalische Größe ist quantitativ messbar und kann objektiv, d.h. unabhängig von dem, der die Messung durchgeführt hat, angegeben werden. Sie besitzen einen Wert, der durch eine Messung ermittelt wird. Messen bedeutet Vergleichen mit einer festgelten Bezugseinheit, das heißt der Wert einer physikalischen Größe wird durch die Einheit und den Zahlenwert bestimmt.

18. Januar 2010 | 0 comments | Artikel ansehen

Was ist Elektrotechnik?

Bereiche der Elektrotechnik

Der Begriff der Elektrotechnik umfasst ein großes Gebiet. Kurz umrissen befasst sie sich mit der Forschung, der technischen Entwicklung und der Produktionstechnik von Geräten, die auf elektrischer Energie beruhen.

Folgende Bereiche gehören zur Elektrotechnik:

  • elektrische Maschinen
  • Schaltungen
  • Nachrichtentechnik
  • Messtechnik
  • Steuertechnik
  • technische Informatik
  • Regelungstechnik
  • Wandler
  • Bauelemente
  • Computertechnik

Aufgaben der Elektotechnik

18. Januar 2010 | 0 comments | Artikel ansehen

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