ich habe eine Aufgabe, die ich eigentlich rechnen kann, aber deren Ergebnis falsch sein muss, da Wolframdraht ja einen aus Tabellen ablesbaren spezifischen Widerstand hat. Wo ist mein Denk/ Rechen-fehler
Danke für Eure Hilfe
Andrea
gegeben ist ein I-U-Diagramm
bestimme Widerstand und Energiestromstärke bei U = 40 V
Annahme zu 1: Energiestromstärke = Stromstärke
diese lese ich aus dem Diagramm ab = 0,2 Ampere
geg: U = 40 V
abgelesen: I = 0,2A
gesucht R R = U / I = 40V / 0,2 A = 200 Ω
2. der Wolframdraht ist 20 cm lang und hat die Querschnittsfläche von Fläche: 0,0001mm2 („hoch 2“)
gesucht: spezifischer Widerstand ρ (rho)
ρ = = 200 Ω * 0,0001mm2 / 0,2 m = 0,1 Ω * mm2 / m
aber der spezifische Widerstand von Wolfram ist lt. Wikipedia 5,28 ⋅ 10−2(„hoch - 2“)
Mit dem spezifischen Widerstand für Wolfram(meine Tabelle sagt 0,055)
errechne ich einen Widerstand von 110 Ohm,bei dem angegebenen Durchmesser von nur 0,0084 mm !
Das wäre der Kaltwiderstand bei 20°C .
Der Tabellenwert bei 40 V und 0,2 A,also 200 Ohm wäre der Warmwert(ca. 115 °C).
Wenn man ihn einsetzt,erhält man natürlich auch einen falschen spezifischen Widerstand,es wäre der Wert bei 115 °C.
Mit dem spezifischen Widerstand für Wolfram(meine Tabelle sagt
0,055)
errechne ich einen Widerstand von 110 Ohm,bei dem angegebenen
Durchmesser von nur 0,0084 mm !
Das wäre der Kaltwiderstand bei 20°C .
das Ergebnis für R habe ich auch, aber der Durchmesser ist doch gar nicht angegeben, brauchst du bei der Formel nicht und ist m.E. auch falsch (bei mir sind es ca. 0,01128mm).
Mit dem spezifischen Widerstand für Wolfram(meine Tabelle sagt
0,055)
errechne ich einen Widerstand von 110 Ohm,bei dem angegebenen
Durchmesser von nur 0,0084 mm !
Das wäre der Kaltwiderstand bei 20°C .
das Ergebnis für R habe ich auch, aber der Durchmesser ist
doch gar nicht angegeben, brauchst du bei der Formel nicht
und ist m.E. auch falsch (bei mir sind es ca. 0,01128mm).
Hallo Pontius !
Beim Durchmesser habe ich noch mal nachgerechnet,da habe ich mich vertan.
Er ist als Querschnitt (A= 0,00001 mm²) angegeben,daraus kann man den Durchmesser ausrechnen.
Es sind 0,00357 mm !
Also noch mal um die Hälfte dünner,als ich ursprünglich geschrieben hatte.
Der „Rho“-Wert für den spezifischen Widerstand des Metalls(hier Wolfram) ist in den Tabellen stets bei 20°C angegeben !
Er verändert sich bei Temperaturänderung.
Wenn man aus einem Strom/Spannungsdiagramm den Wert 40 V/0,2 A abliest und so auf 200 Ohm kommt,kann das bei einem schlechten leiter wie Wolfram und der „Dicke“ des Drähtchens nur der Warmwiderstand sein.
Nach meiner Berechnung 115 °C.
Mit dem Tabellenwert für Wolfram wären es nur 110 Ohm und das ist der Wert bei 20°C Drahttemperatur(Umgebungstemperatur).
Bei 0,2 A durch einen Draht von 0,00357 mm Durchmesser findet in jedem Falle eine deutliche Erhitzung statt,selbst wenn es statt Wolfram der bessere Leiter Kupfer mit gleichem Durchmesser wäre.
Aus der Querschnittsfläche 0,00001 mm² kann man den Durchmesser ausrechnen,der wäre jetzt richtig 0,00357 mm .
Eine Temperatur ist nicht ausdrücklich genannt,in der Tabelle der „Rho“-Werte für den Spezif. Widerstand steht aber „bei 20°C“.
Man muß überlegen,ob der Widerstandswert nach Strom(Spannungsdiagramm,also 200 Ohm der realistische sein kann.
Wegen des Materials(schlecht leitend),sehr geringer Drahtstärke,findet eine Erwärmung(Erhitzung) statt,die den Wert verändert.
Man muß mit dem Materialwert des spezifischen Widerstandes laut Tabelle den Widerstand ausrechnen,das wären 110 Ohm !
Diesen Wert kann man mit dem Ohmmeter messen(wenig Meßstrom!).
Wolfram ist ein Kaltleiter(wie die Glühlampe),im kalten Zustand fließt mehr Strom,weil der Widerstand mit Erwärmung ansteigt.