Der Widerstand R
Schlagwörter: Widerstand, ohmscher Widerstand, Ohm, Bauteil physikalische Größe, Eigenschaft eines Leiters, Leitwert
Wenn wir vom Widerstand sprechen, dann muss klar sein, was wir meinen. Der Begriff des Widerstandes bezeichnet drei verschiedene Aspekte, das Bauteil, die physikalische Größe und die Eigenschaft eines Leiters.
Bauteil
physikalische Größe
{ \begin{array}{l}R=\frac{U}{I}\\Einheit:\left[ R \right]=1\,\Omega \,(Ohm)\end{array}}
Eigenschaft eines Leiters
Der Widerstand eines Leiters ist abhängig von der Länge, der Querschnittsfläche und dem Material des Leiters (und seiner Temperatur).
{\large \displaystyle R\,=\,f\left( l,\,A,\,{{\rho }_{Mat}},\,\vartheta \right)}
1. zum Bauteil
Der Widerstand ist das häufigste elektrische Bauteil. Elektrische Widerstände gibt es in verschiedenen Ausführungen und Größen. Dabei sind in der Schulphysik nur die Widerstände a) bis d) von Bedeutung.
a) Festwiderstände
b) regelbare Widerstände / Potentiometer
c) LDR
LDRs sind lichtabhängige Widerstände. Je stärker die Beleuchtung, desto kleiner der Widerstand
d) NTC
NTC oder Heißleiter steht für „negativer Temperaturkoeffizient“. NTCs sind Widerstände, die von der Temperatur abhängig sind. Je höher die Temperatur, desto kleiner der Widerstand.
e) PTC
PTC oder Kaltleiter steht für „positiver Temperaturkoeffizient“. PTCs sind Widerstände, die von der Temperatur abhängig sind. Je höher die Temperatur, desto größer der Widerstand.
f) Varistor
Der Widerstand von Varistoren ist von der Spannung abhängig. Je kleiner die Spannung, desto größer der Widerstand.
2. zur physikalischen Größe
Das Ohmsche Gesetz beschreibt diesen Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke.
{\large \left[ R \right]=1\frac{V}{A}=1\,\Omega \,\,\,\,\,\,(Ohm)}
Wenn Spannung U und Stromstärke I proportional zueinander sind, dann existiert ein Proportionalitätsfaktor. Dieser Proportionalitätsfaktor ist der Widerstand R.
{\large R=\frac{U}{I}}
Die Einheit des Ohmschen Widerstandes ergibt sich aus seiner Berechnung.
{\large \left[R \right]=1\frac{V}{A}=1\,\Omega \,(Ohm)}
Die Einheit des Widerstandes wurde zu Ehren des deutschen Physikers Georg Simon Ohm benannt.
Bei der Bestimmung des Widerstandes haben wie den Quotienten aus Spannung und Strom bestimmt. Eine weitere Möglichkeit bietet der Kehrwert. Der Quotieren aus Strom und Spannung {\large\frac{I}{U} }
liefert den Leitwert. Der Leitwert G gibt an, wie gut ein Bauelement den Strom leitet.
Formelzeichen: G
Einheit: {\large \left[ G \right]\,=1\,\frac{A}{V}=1\,S \,\,(\text{Siemens}) }
3. zur Eigenschaft
Der Widerstand eines Leiters ist abhängig von der Länge, der Querschnittsfläche und dem Material des Leiters (und seiner Temperatur). Der Einfluss von Länge, Querschnitt und Material wird auf der Seite „spezifischer Widerstand“ untersucht. Der Einfluss der Temperatur wird auf der Seite Kennlinie und Temperatur näher erläutert.
