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Erwärmung eines Widerstandes

Hier können Sie die Erwärmung eines Widerstands berechnen lassen. Geben Sie dazu unten den Widerstand bei 20 Grad, den Temperturkoeffizient sowie die Übertempertur an.

Widerstand bei 20o [Ω]  
Temperaturkoeffizient [1/K]  
Übertemperatur [C]  

Die Ursache für die Erwärmung bei Stromfluss wird in elektrischem Widerstand beschrieben und kommt aus der Elektotechnik beziehungsweise aus der Physik.

Ein ohmscher Widerstand ist ein passives Bauelement, welches in diskreten Schaltungen bevorzugt verwendetet wird. Ein Widerstand behindert den Stromfluss und findet daher als Strombegrenzung oder Spannungsteiler Verwendung, sowie als Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstand und auch oftmals als Lastwiderstand, oder er findet sich in Kondensatoren und Spulen sowie in Filterschaltungen wieder.

Elektronen können sich in einem elektrischen Leiter nicht ohne Reibung bewegen, da sie immer wieder mit den positiv geladenen Ionen zusammen stoßen und ein Teil ihrer Bewegungsenergie wird abgegeben. Durch die äußere Energie Zufuhr, eine zusätzliche Leistung, werden die Ionen zu stärkerer Schwingung angeregt und erwärmen somit das Metall.

Schließt man eine Spannungsquelle die variieren kann mit einem Spannungs- und einem Strommessgerät an einen elektrischen Leiter an,ändert sich der Strom von der angelegten Spannung. Bei 0 Volt fließt natürlich auch kein Strom, erhöht man die Spannung jedoch langsam, nimmt auch der Strom langsam zu.

Berechnung Erwärmung eines Widerstandes


Um dies zu errechnen muss man nur den Widerstand bei 20 Grad, den Temperturkoeffizient sowie die Übertemperatur wissen. Ein Widerstand wandelt Leistung in Wärme um mit folgender Formel: P = U×I dies wird auch als Verlustleistung bezeichnet. Der Widerstand ist außerdem von der Temperatur abhängig.

Kaltleiter, auch PTC-Widerstände genannt, haben kalt eine höhere Leitfähigkeit Heissleiter, auch NTC-Widerstände genannt, klarerweise wenn sie heiß sind. Möchte man einen Wiederstandsdraht mit 63 Ohm/Meter zum Glühen bringen und eine Temperatur von etwa 400 Grad erreichen, ist das zu erwärmende Volumen 0,0079 mal 1000 = 7,78 mm3 oder 0,0078 cm3 das Materialgewicht von 8,9 g/cm3 ergibt 0,0692 Gramm.

Elektronischen Schaltungen werden durch Wärme beeinflußt. Widerstände, mit einer hohen elektrischen Leistung sollte man von Bauelementen fernab positionieren, da Wärme und ein Wärmegefälle zu Funktionseinbußen führen kann. Zum Beispiel bei Differenzverstärkern, wo eine kleine und beständige Offsetspannung für die unterbrechungsfreie Arbeit der Schaltung wichtig ist. Wenn es ein Wärmegefälle gibt, können auch temperaturkompensierte Schaltungen in der Funktion beeinträchtigt werden.

Die Maximaltemperatur eines Widerstands hat Grenzen. Bei einer Überschreitung gibt es einen irreperablen Schaden, er kann durch brennen oder seine Eigenschaften verschlechtern. Die Wärmeenergie muss immer effektiv abgeführt werden.




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