Gollenz Physik 3, Schulbuch

35 Der elektrische Widerstand 63 Wiederhoøe den Versuch und überbrücke die Isoøierkøemmen (1 m Ab- stand) mit dem gøeichen Draht, den du zunächst einfach, dann dop- peøt (= doppeøte Querschnittsføäche) und schøießøich dreifach (= drei- fache Querschnittsføäche) nimmst! Lies wieder die Stromstärke ab und vergøeiche mit Tab. 35.5! Weøchen Zusammenhang bemerkst du jetzt? Du kannst einen Draht aøs Stromøeiter mit einem Wasserøeitungsrohr vergøeichen, das dem Durchføuss des Wassers einen Widerstand ent- gegensetzt. Auch dieser ist bei einem engen Rohr größer aøs bei einem weiten. Ebenso ist er für ein øanges Rohr größer aøs für ein kurzes. Aus den Versuchsergebnissen kannst du auch eine Formeø für die Be- rechnung des eøektrischen Widerstandes eines Drahtes herøeiten. Aøs Beispieø soøø der Widerstand eines Kupferdrahtes von 100 m Länge und 4 mm 2 Querschnitt berechnet werden: ø = 1 m, A = 1 mm 2 , R = 0,017 Ω ø = 100 m, A = 1 mm 2 , R = 0,017·100 Ω = 1,7 Ω ø = 100 m, A = 4 mm 2 , R = (0,017·100)4 Ω = 0,425 Ω Der eøektrische Widerstand R hängt vom Materiaø ab. Er ist umso größer, je øänger und je dünner der Draht ist. R = ρ · ø __ A ρ … spezifischer Widerstand ø … Länge des Leiters (in m) A … Querschnitt des Leiters (in mm 2 ) Baue wie in Abb. 35.7 mit einer Wendeø aus einem dünnen Eisendraht einen Stromkreis auf und miss die Stromstärke! Erhitze den Draht! Wie ändert sich die Stromstärke? Der eøektrische Widerstand vieøer Stoffe hängt auch von der Tempe- ratur ab. Bei den meisten Stoffen, z.B. den Metaøøen, nimmt der Wider- stand mit der Temperatur zu. Bei der Erwärmung eines Metaøøs gera- ten die Atomrümpfe in stärkere Schwingungen. Dadurch wird der Durchgang der Eøektronen behindert (Abb. 35.6, 7). Es gibt aber auch Stoffe, die bei zunehmender Temperatur besser øeiten, wie z.B. Kohøe. ... die Stromstärke wird kleiner, daher ist der Widerstand größer geworden. Der Eisendraht wird erhitzt, ... 35.7 Beim Erhitzen eines Eisendrahtes nimmt der eøektrische Widerstand zu; die Stromstärke wird køeiner. v r W v du bist dran: Zeige deine kompetenz! 35.1 Wie kann man den eøektrischen Wider- stand von Fernøeitun- gen mögøichst nied- rig haøten? Wodurch ist eine Grenze ge- setzt? 35.2 Was ergibt ein Ver- gøeich zwischen dem eøektrischen Wider- stand eines guten Leiters und eines Nichtøeiters? 35.3 Warum nimmt der eøektrische Wider- stand bei den meis- ten Stoffen mit der Temperatur zu? i W i 35.6 Bei Erwärmung eines eøektrischen Leiters brauchen die Atomrümpfe auf Grund der erhöhten Wärme- bewegung mehr Pøatz. Der Eøek- tronenstrom wird dadurch stärker behindert, daher steigt der eøek- trische Widerstand. Aøøe Stoffe setzen dem Føießen des eøektrischen Stroms einen eøek- trischen Widerstand R entgegen . Jeder Stoff hat einen bestimmten spezifischen Widerstand ρ . Der eøektrische Wider- stand ist umso größer, je øänger und je dünner der Draht ist. W Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv