Widerstand

Hallo!

Ich bin leicht mit dem Thema Widerstand vertraut. Ich hab vor
einen Wärmeerzeuger zu bauen, der sich so bei ca. 500 °C
bewegt. Dazu möchte ich zunächst einen reinen Eisendraht
verwenden. Wie kann man berechnen, welche Windungen mein Trafo
braucht (bzw. welche spannung es erzeugen muss), damit ich
diese erwähnten Temperaturen erreiche. Da gab es bereits ein
Post, der mir jedoch nciht weiter half. Wie berechne ich
überhaupt den Widerstand von einem Eisendraht mit der Diche
von ca. 0,2cm und einer Länge von ca. 15cm.

Die Formel zum Ohmschen Gesetz lautet doch
Spannung/Stromstärke = Widerstand oder so ähnlich…

Naja brauche Hilfe wie ihr sehen könnt und bin dankbar für
jede!

Grüße Mr. Mad

Iteratives Vorgehen
Hallo Mr. Mad,

deine beiden Postings im falschen Brett kannst du auch selbst löschen. Rechts findest du auch die Funktion „Artikel löschen“.

Die wichtigste Angabe hast du vergessen? Wieviel Joule bzw. Wattsekunden brauchst du? Daraus erst kann man wirklich losrechnen.

Wie kann man berechnen, welche Windungen mein Trafo
braucht (bzw. welche spannung es erzeugen muss),

Die Spannung würde ich erst einmal in einem sicheren Berech ( ergibt Strom

WENN OK weiter mit 3. sonst 2. wiederholen bis angenehme Größen rauskommen.

  1. Spannung und Strom sind bekannt => Widerstand ist berechenbar

  2. Aus Datenblatt oder Materialdatenblatt passenden Draht/Werkstoff auswählen, Widerstand entnehmen.

  3. Nötige Länge ausrechnen.

WENN OK weiter, sonst wieder bei 4. wiederholen bis …

  1. Material bestellen

  2. Probeaufbau

Gruß

Stefan

Servus!
Als Einführung: http://de.wikipedia.org/wiki/Spezifischer_Widerstand

Zusätzlich zu dem, was Stefan schon geschrieben hat:
Der Widerstand eines Materials ist temperaturabhängig (bei Metallen nimmt mit T auch R zu). D.h. wenn du dein Projekt einschaltest, fließt ein deutlich höherer Strom als im angepeilten Betrieb. Daran sollte auf jeden Fall bei der Auslegung gedacht werden.

Was willst du mit dem Trafo (das hab’ ich nicht ganz verstanden): Spannungsanpassung (Netzseite, Einspeisung)? Oder willst du im „Trafo“ die Energie verheizen?
Im ersten Fall würd’ ich in Abhängigkeit von den berechneten Größen einen fertigen Trafo nehmen. Im zweiten Fall: aus Sicht des Drahts ist egal, ob und wie er gewickelt ist. Die Geometrie des restlichen Versuchsaufbaus (Wärmeverteilung) bestimmt dann letztendlich die Form. Einen fertigen Trafo würd’ ich dafür auf jeden Fall nicht nehmen. Das macht der nicht lang mit!
Ob ein einfacher Eisendraht die Temperaturen von 500°C dauerhaft aushält? Kann mir vorstellen, dass das Ding dann schon irgendwo nahe glühend ist. Evtl. über hochtemperaturfeste Leiter nachdenken!

Gruß
peherr

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo!

Also gewöhnlich hält Eeisen Temperaturen von 1500 °C aus bis es beginnt zu schmelzen.
Wie kann ich mir vorstellen, dass ich aus gegebener Stromstärke und Spannung den Widerstand errechnen kann. Ich müsste doch dazu Messgeräte an zwei Stellen einbauen, damit ich sehe wie groß der Verlust ist.
Die ohmische Formel macht in meinen Augen keinen Sinn aber wie es Aussieht bin ich hier noch ein echter Leihe.

Ja mit dem Trafo will ich die Spannung erhöhen und die Stromsärke zwangsweise drosseln, damit ich meine Reibungskräfte verstärke und so meine gewünschten Temperaturen erhalte. Ist das etwa falsch?

Und was hat es mit den Wattsekunden auf sich?.. sorry so viele Fragen aber danke!!!

MfG Mr. Mad

Moin,

Also gewöhnlich hält Eeisen Temperaturen von 1500 °C aus bis
es beginnt zu schmelzen.

der Schmelzpunkt kann Dir egal sein, für gewöhnlich fängt Eisen bei 1200 °C an zu brennen. Die Festigkeit ist schon weit vorher nicht mehr gegeben.

Wie kann ich mir vorstellen, dass ich aus gegebener
Stromstärke und Spannung den Widerstand errechnen kann.

Du sollst Dir nichts vorstellen, sondern Dir ein Lehrbuch „Fachkunde Elektrotechnik“ kaufen und dann lernen, lernen, lernen.

Ich müsste doch dazu Messgeräte an zwei Stellen einbauen,
damit ich sehe wie groß der Verlust ist.

Dazu braucht es kein einziges Messgerät, sondern Belistift, Papier und Grundkenntnisse. Das Ohmsche Gesetz wäre schon mal ein Anfang.

Die ohmische Formel macht in meinen Augen keinen Sinn aber wie
es Aussieht bin ich hier noch ein echter Leihe.

Jeder ist zunächst mal ein Laie, das lässt sich aber ändern. Kann aber ein paar Jahre dauern.

Ja mit dem Trafo will ich die Spannung erhöhen und die
Stromsärke zwangsweise drosseln, damit ich meine
Reibungskräfte verstärke und so meine gewünschten Temperaturen
erhalte. Ist das etwa falsch?

Ja. Die Spannung erzeugt einen Strom durch den Widerstand, dadurch erwärmt dieser sich. Die Wärme gibt er an die Umgebung ab. Nun kommt es darauf an, den Widerstand gerade so zu erwärmen, dass Zufuhr und Abfuhr im Gleichgewicht sind. An der Aufgabe, dieses Gleichgewicht zu berechnen, sind allerdings schon größere Geister als wir beide gescheitert.

Wer sich die Grundlagen angeeignet hat und versteht, was da passiert, der besorgt sich Tabellenbücher und bestimmt aus den Anforderungen die Materialien, mit denen er seine Anwendungen umsetzt.

Gruß Ralf

Hallo!

Ja. Die Spannung erzeugt einen Strom durch den Widerstand,
dadurch erwärmt dieser sich. Die Wärme gibt er an die Umgebung
ab.

Was ist jetzt in dem Fall der Strom?

Diesen Schritt bitte etwas genauer erklären, damit ich das Grundprinzip mal richtig verstehe.

Gruß Mr. Mad

Analogie-Vergleich

Was ist jetzt in dem Fall der Strom?

Der Strom ist die Menge an Energie (Ladung, Ladungsträger) die pro Zeiteinheit durch den Leiter fließen. Die Spannung ist die Kraft, die den Strom durch den Leiter antreibt. Ohne Spannung kein Strom!

Man kann sich das so vorstellen, dass die Spannung der Druck ist, den eine Wasserpumpe konstant drückt. Dann ist der Strom einfach die Menge an Wasser die durchfließt. Ist das Rohr dünn, dann ist der Widerstand (Strömungswiderstand) groß und es kann bei gleichem Druck nur wenig Wasser durchgedrückt werden = kleiner Strom.

An dem Strömungswiderstand (genau wie in einem elektrischen Leiter) reibt sich das Wasser (der Strom) und verliert an Energie, die als Abwärme frei wird. Beim Wasser merkt man das nicht so deutlich, weil das abfließende Wasser die Wärme abtransportiert. Bei der geringen Masse die bei elektrischem Strom „fließt“ passiert das nicht merklich, d.h. es wird im Widerstand (= schlechter Leiter) warm oder so heiß (in einer Glühbirne z.B.) dass der Metalldraht glüht.

Ein Widerstand ist an sich nichts anderes als ein schlechter Leiter. Wenn z.B. in dem Heizwiderstand in meinem Lötkolben das Netzgerät den Strom mit 20 Volt „drückt“, dann schafft es ca. 3,4 Ampere an Strom durch die „Heizung“ zu bewegen. Am Ende kommen dann nur noch 0 Volt an. Was jetzt passiert ist, ist dass 20 Volt x 3,4 Ampere = 68 Watt an elektrischer Leistung in Wärme (sog. Verlustleistung, in diesem Falle erwünschte Nutzwärme) umgesetzt worden sind und der Lötkolben heiß wird, damit ich damit löten kann.

Gruß und gute Nacht

Stefan

Hallo!

Ich bin leicht mit dem Thema Widerstand vertraut. Ich hab vor
einen Wärmeerzeuger zu bauen, der sich so bei ca. 500 °C
bewegt. Dazu möchte ich zunächst einen reinen Eisendraht
verwenden. Wie kann man berechnen, welche Windungen mein Trafo
braucht (bzw. welche spannung es erzeugen muss), damit ich
diese erwähnten Temperaturen erreiche. Da gab es bereits ein
Post, der mir jedoch nciht weiter half. Wie berechne ich
überhaupt den Widerstand von einem Eisendraht mit der Diche
von ca. 0,2cm und einer Länge von ca. 15cm.

Ich meine das die bisherigen Artikel nicht besonders treffend auf deine Frage sind. Aus den Antworten kann ich das Problem leider auch nicht lösen.
Ich würde wie folgt vorgehen:
Eine Kennlinie des Widerstands aufnehmen und zwar so das die Spannung und Strom gemessen wird und daraus der Widerstand bestimmt wird. Dies kann man machen bis der Draht glüht bzw. geschätzt die 500Grad C erreicht hat. Der Grund ist, das man der Widerstand nicht mit der Temperaturänderung im linearen Zusammenhang steht sondern das die Temperaturformel (siehe Wikipedia…) nur im engen Temperaturbereich als linear zu betrachten ist. Weiter kennt man die Wärmewiderstände nicht die die Wärmeenergie abfließen läßt. Aus der Kennlinie kann dann der Arbeitspunkt festgelegt werden und man kennt die Spannung bei der der Arbeitspunkt liegt. Auf diese Spannung ist dann der Trafo auszulegen, zu beachten das dies nicht die Leerlaufspannung des Trafos ist, sondern die Spannung unter Belastung.
Gruß von Norbert

Hallo

Hab noch eine letzte Frage. Ist es richtig so, dass dann wie beim Lötkolben kein Strom mehr ankommt, weil keine Spannung mehr vorhanden ist? Sonst müsste man ja den Stromkreis schließen, ist allerdings beim Lötkolben nciht der Fall oder?

MfG Mr. Mad

Verstehe die Frage nicht

Hab noch eine letzte Frage. Ist es richtig so, dass dann wie
beim Lötkolben kein Strom mehr ankommt, weil keine Spannung
mehr vorhanden ist?

Wenn du den Stecker ziehst ist keine Spannung mehr am Heizwiderstand.

Oder wenn der 2-Punkt-Regler (Magnetostat-Lötkolben) abschaltet, ist der Heizwiderstand stromlos.

Sonst müsste man ja den Stromkreis
schließen, ist allerdings beim Lötkolben nciht der Fall oder?

Welcher Stromkreis? Der durch den Heizwiderstand im Lötkolben?

Sorry, aber ich weiss jetzt nicht worum es geht.

Gruß

Stefan

Ist es richtig so, dass dann wiebeim Lötkolben kein Strom mehr
ankommt, weil keine Spannung mehr vorhanden ist?

Ich meine mit keiner Spannung am Ende des Drahts. Denn wenn es ja noch Spannung geben sollte, würde ein Strom fließen. Doch wo würde er dann münden? Beim Lötkolben gibts doch auch keinen geshclossenen Stromkreis. Und meine Frage ist, ob der gestoppt wird, da der Widerstand groß genug ist um den Strom „einzufrieren“ ?

Sonst müsste man ja den Stromkreis
schließen, ist allerdings beim Lötkolben nciht der Fall oder?

Welcher Stromkreis? Der durch den Heizwiderstand im Lötkolben?

Dadurch das ein Strom fließen soll, muss es doch einen Stromkreis geben, oder?

Gruß Mr. Mad