Hallo,
die se beiden Begriffe werden oft im gleichen Zusammenhang verwendet, kann mir einer von euch sagen, ob das richtig ist ?
Oder sind die Begriffe elrktrischer Leitwert und Leitfähigkeit verschieden definiert ?
Vielen Dank
Viele Grüsse
Mike
Also der Leitwert ist schlicht und einfach 1/R also der Kehrwert vom Widerstand. Die Elektrische Leitfähigkeit bezieht sich auf einen bestimmtes Material. Er wird aus dem spezifischen Widerstand errechnet.
Hallo,
Oder sind die Begriffe elrktrischer Leitwert und Leitfähigkeit
verschieden definiert ?
es handelt sich um verschiedene Größen.
Ein Leitwert ist etwas, was Du stets einem Ding zuordnen kannst, das „linearer passiver Zweipol“ heißt. Ein „Zweipol“ ist zunächst irgendein Objekt, aus dem genau zwei Drähtchen herauskommen (die „Pole“). Das kann sehr vieles sein: Widerstands-Bauelemente, Kondensatoren, Spulen, Dioden, Solarzellen, die Kathode-Anode-Strecke einer Braunschen Röhre, Leuchtdioden, Fahrraddynamos, Autoakkus. Einige dieser Zweipole erzeugen etwas, das man „elektromotorische Kraft“ (abgekürzt „EMK“) nennt, d. h. sie können als „Elektronenpumpen“ fungieren. Dies äußert sich in einer belastbaren (es wird „nachgepumpt“) Spannung zwischen ihren Polen. Diese Zweipole nennt man „aktiv“, alle anderen „passiv“. Solarzellen, Fahrraddynamos und Autoakkus sind aktive Zweipole. Passive Zweipole erzeugen keine Spannung (ein Kondensator kann zwar auf eine bestimmte Spannung aufgeladen sein, aber dies ist keine EMK! Eine Spule ist solange passiv, wie in ihr keine Spannung induziert wird). Damit sich bei ihnen „was rührt“, muß man eine Spannung an sie anlegen. Tut man dies, fließt ein elektrischer Strom durch den Zweipol. Variiert man die angelegte Spannung, kann man sich angucken, wie groß der „Antwort-Strom“ jeweils ist. Dadurch kann man die „UI-Kennlinie“ des Zweipols bestimmen. Diese Kennlinie verläuft bei manchen Zweipolen linear („n-faches I bei n-fachem U“); dann spricht man von einem linearen Zweipol. Darunter fallen ohmsche Widerstände, Kondensatoren und Spulen, wohingegen (Halbleiter- und Röhren-)Dioden Beispiele für nicht-lineare Zweipole sind. Der einfachste lineare passive Zweipol ist ein ohmscher Widerstand. Hat er den Wert R, so ist sein Leitwert G definiert als „G = 1/R“. Der Leitwert hat sogar eine (wenig bekannte) eigene SI-Einheit: 1 Siemens = 1 S = 1/Ohm. Ein Widerstand von 40 Ohm hat also einen Leitwert von 0.025 S. Bei Kondensatoren, Spulen und beliebigen Zusammenschaltungen von ohmschen Widerständen, Kondensatoren und Spulen (auch solche sind stets wieder linear!) ist die Lage etwas komplizierter; diesen Elementen muß man statt eines ohmschen Widerstands einen komplexen Wechselstromwiderstand zuordnen, und dementsprechend auch einen komplexen Wechselstromleitwert.
Die Leitfähigkeit (Formelzeichen: sigma) ist eine Materialkonstante. Sie ist für alle linearen Medien definierbar. Bei isotropen Medien kann sie als Zahl angegeben werden; sie ist dann der Kehrwert des spezifischen Widerstands: sigma = 1/rho. Die Leitfähigkeit eines anisotropen Mediums, d. h. einem Medium, das für verschiedene Raumrichtungen unterschiedliche Leitfähigkeiten aufweist (bei Kristallen ist sowas an der Tagesordnung), muß durch eine Matrix beschrieben werden, den sogenannten Leitfähigkeitstensor. Er gibt an, welche Stromdichte j> (">" = Vektorpfeil) sich in einem Raumpunkt innerhalb eines linearen Mediums einstellt, wenn dort die elektrische Feldstärke E> herrscht: j> = s E> ( s = Leitfähigkeitstensor), und dies ist das „richtige“ Ohmsche Gesetz („U = R I“ ist nur ein sehr plumper Spezialfall davon).
Mit freundlichem Gruß
Martin
Hallo
Danke für die schnelle Antwort.
heisst:
Leitwert ist gleich „allgemeine“ Leitfähigkeit (1/R)
spezifischen Leitwert gibt es nicht sondern nur die spezifische Leitfähigkeit (1/R bezogen auf den Messaufbau, also Elektrodenabstand, Elektrodengeometrie, Material).
Oder: wir der Begriff „Leitfähigkeit“ nur als stoffbezogene Grösse verwendet, heisst Leitfähigkeit= spez. Leitfähigkeit ?
Das würde dann einleuchten.
Aber: obwohl der Begriff „Leitwert“ gebräuchlich ist, habe ich ihn in keinem meiner Physikbücher gefunden…
Viele grüsse
Mike
Also der Leitwert ist schlicht und einfach 1/R also der
Kehrwert vom Widerstand. Die Elektrische Leitfähigkeit bezieht
sich auf einen bestimmtes Material. Er wird aus dem
spezifischen Widerstand errechnet.
Also Leitwert verwendet man eigentlich am häufigsten wenn man z.B. Parallelschaltungen von Widerständen berechnet. G = 1/R. G ist einfacher zu schreiben als 1/R. Die Leitfähigkeit wird meines Wissens nach nur stoffspezifisch verwendet. Die Leitfähigkeit gibt halt einfach nur an wie gut ein Stoff den elek. Strom leiten kann. (eben die Fähikeit den Strom zu leiten).
Hallo Martin,
Ein Leitwert ist etwas, was Du stets einem Ding
zuordnen kannst, das „linearer passiver Zweipol“ heißt. Ein
„Zweipol“ ist zunächst irgendein Objekt, aus dem genau zwei
Drähtchen herauskommen (die „Pole“). Das kann sehr vieles
sein: Widerstands-Bauelemente, Kondensatoren, Spulen, Dioden,
Solarzellen, die Kathode-Anode-Strecke einer Braunschen Röhre,
Leuchtdioden, Fahrraddynamos, Autoakkus. Einige dieser
Zweipole erzeugen etwas, das man „elektromotorische Kraft“
(abgekürzt „EMK“) nennt, d. h. sie können als
„Elektronenpumpen“ fungieren. Dies äußert sich in einer
belastbaren (es wird „nachgepumpt“) Spannung zwischen ihren
Polen. Diese Zweipole nennt man „aktiv“, alle anderen
„passiv“. Solarzellen, Fahrraddynamos und Autoakkus sind
aktive Zweipole. Passive Zweipole erzeugen keine Spannung
(ein Kondensator kann zwar auf eine bestimmte Spannung
aufgeladen sein, aber dies ist keine EMK!
Das ist nicht ganz korrekt, denn das drückt nur die Idealform aus. In der Praxis sind eigentlich alle Zweipole aktiv. Ich erinnere nur an Widerstandsthermoelemente, hydrodynamischer Generator u.ä… Alle interagieren noch mit Nebeneffekten mit ihrer Umwelt.
Das nur mal so als Anmerkung.
Gruß
Frank
Vielen Dank 
owT
Hallo Frank,
Das ist nicht ganz korrekt, denn das drückt nur die Idealform
aus. In der Praxis sind eigentlich alle Zweipole aktiv.
nein, das ist einfach nicht wahr. Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten erzeugen keine EMK, außer, es ist ein B-Feld anwesend, das sich zeitlich verändert, oder in welchem ein Zweipol gequetscht oder herumgewirbelt wird, denn dann wird in allem, was eine Induktivität besitzt (Spulen, aber auch Zuleitungen), Spannungen induziert. Das einzige, worauf eventuell noch hinzuweisen wäre, ist die Rauschspannung, die jeder ohmsche Widerstand abgibt. Diese ist jedoch ebenfalls keine EMK.
Ich erinnere nur an Widerstandsthermoelemente, hydrodynamischer
Generator u.ä…
Thermoelemente und hydrodynamische Generatoren erzeugen eine EMK und sind damit aktive Zweipole. Widerstandsthermometer sind Widerstände und damit passive Zweipole. „Widerstandsthermoelemente“ gibt es nicht (Dinger, mit denen man Temperaturen messen kann, heißen nach wie vor Thermo_meter_. Daran ändert sich auch nichts durch die Tatsache, daß Thermoelemente oft als Thermometer verwendet werden (logisch klar?)).
Alle interagieren noch mit Nebeneffekten mit ihrer Umwelt.
Ja, Frank, nur: Art und Umfang der „Interaktion mit der Umwelt“ ist hier gar nicht von Belang! Wie ich schon schrieb, ist das Kriterium dafür, ob es sich um einen aktiven oder passiven Zweipol handelt, ist die Erzeugung einer EMK, und diese Frage ist stets eindeutig zu beantworten.
Das nur mal so als Anmerkung.
Danke.
Gruß zurück
Martin