Leiterwiderstand
Nicht nur die an einem Stromkreis angeschlossenen Verbraucher, sondern auch die Leitungen selbst haben einen Widerstand! Da an jedem Widerstand eine Spannung abfällt, ist dieser Leiterwiderstand die Ursache dafür, das an manchen Orten beim Einschalten eines großen Verbrauchers plötzlich das Licht etwas dunkler wird. Das passiert immer dort, wo die Zuleitungen besonders lang sind.
Der Widerstand ist abhängig vom Material der Leitung. Kupfer hat z. B. eine bessere Leitfäfigkeit und damit einen geringeren Widerstand als Aluminium. Der Widerstand eines Leiters (in Ohm) mit einem Querschnitt von 1 mm2 bei 1 Meter Länge heißt spezifischer Widerstand (ρ). Er berechnet sich wie folgt:
Den Kehrwert des spezifischen Widerstandes nennt man Leitwert (γ). Er berechnet sich wie folgt:
Die folgende Tabelle enthält die Werte für ρ und γ gebräuchlicher Leitermaterialien:
| Material | Spezifischer Widerstand | Leitfähigkeit |
|---|---|---|
| Aluminium | 0,0278 | 36,0 |
| Kupfer | 0,0178 | 56,0 |
| Silber | 0,0167 | 60,0 |
| Gold | 0,022 | 45,7 |
Auch Leitungen haben einen Widerstand
Der Widerstand einer Leitung ist abhängig vom Leitermaterial, also dem spezifischen Widerstand ρ, der Leitungslänge l in Metern und dem Leiterquerschnitt A in mm2:
Man muß allerdings zur Bestimmung des Leiterwiderstandes den gesamten Stromkreis betrachten. Dieser besteht ja immer aus einer Hin- und einer Rückleitung! Die Leitungslänge muß also mit zwei multipliziert werden. Daneben ist es auch einfacher, sich den Wert der Leitfähigkeit γ zu merken (bei Kupfer ist er immer 56). Die Formel lautet damit:
Eine Leitung aus Kupfer mit einem Querschnitt von 1,5 mm2 ist 50 Meter lang. Der Widerstand dieser Leitung beträgt:
Durch diese Leitung fließen jetzt 10 Ampere. Damit können wir den Spannungsabfall mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes berechnen:
Bitte beachten Sie die Hinweise zur Seite!
