Warum leitet ein kaltes Kabel den elektrischen Strom besser als ein heißes?
Zum Thema Energie usw. im Fach Physik. Bitte Antworten (schnell und einfach und gut :D) 'Warum leitet ein kaltes Kabel den elektrischen Strom besser als ein heißes?'
9 Antworten
Metalle bestehen aus Molekülgittern. Je weniger Bewegung, desto weniger wird der Strom durch Hindernisse in seinem Fluss behindert. Hitze bzw. Wärme verursacht eine lockerung der Molekülstruktur, Metall kann ja auch schmelzen. Bei Kälte wird sie stabiler und verdichtet sich. (Bsp: wasser zu eis) Ein Lichtstrahl geht linerarer durch einen Eisblock als durch einen Wassertank.
Am besten ist es, wenn das Kabel eine Tempertatur hat von 20°. Es hat irgendetwas mit Magneten zu tun! So genau habe ich es auch nicht verstanden. Ich hoffe ich konnte dir weiter helfen!!
Stellen Sie sich einnal vor, ein Kellner muss in einer Disko ein Tablett mit Biergläsern (Ladungsträger) von einem Ende des Raumes in die andere bringen. Wann klappt das besser: Wenn die Stimmung auf dem Höhepunkt ist (rhythmische Tänzer = bewegte Teilchen = hohe Temperatur) oder in der Tanzpause (abgeschlaffte Tänzer = wenig Teilchenbewegung = niedrige Temperatur)?
Die Temperatur ist ein Maß für die Bewegung der Teilchen. Je höher die Temperatur unm so mehr Bewegung. Am absoluten Nullpunkt bei -273,15°C bewegen sich die Teilchen nicht mehr und mehr als stillstehen können die Teilchen nicht, d.h. kälter kann es nicht werden.
Stell Dir vor Du willst durch eine belebte Fußgängerzone. Wenn alle herum wuseln, kommst Du da ganz schlecht durch, je mehr um so schlechter. Bleiben alle anderen stehen oder bewegen sich nur sehr langsam, um so besser/leichter/einfacher kommst Du durch und brauch Dich weniger anzustrengen / weniger Widerstand.
Ganz einfach: Es liegt hier das "Ohmsche Gesetz" zu Grunde-> Je höher die Temperatur desto höher ist der Widerstand des Leiters.
Dies hat damit zu tun, dass die Atomrümpfe (also die Metalle) stärker schwingen, wenn sie heiß bzw. warm sind (Temperatur ist ein Maß für den Bewegungszustand von Teilchen). Dadurch können die Elektronen nicht mehr ungehindert vorbei, sondern müssen sich an den bewegenden Atomrümpfen vorbei "schlängeln". Da das natürlich nicht alle Elektronen schaffen, verringert sich der Strom, der durch das Kabel fließt.
Die Bedingung geht aber davon aus, dass die Temperatur konstant ist. Tatsächlich kann man aber berechnen:
http://www.elektrotechnik-fachwissen.de/grundlagen/ohmsches-gesetz.php
Und meine Beschreibung ist natürlich nur ein Modell. Und außerdem habe ich es ja so ausgedrückt, dass es nicht so aussieht, als ob er/sie es irgendwo abgeschrieben hat. :)
Das hat nichts mit dem ohmschen Gesetz zu tun. Das Gesetz besagt nur, dass U proportional I mit T=const. Gemeint ist wohl die empirische Gleichung R=rhoxl/A. Abgesehen davon: Hier wird der Eindruck erweckt, dass sich Ladungsträger von einem Ende des Kabels zum Anderen bewegen. Das ist FALSCH. Tatsächlich wird vor allem der Impuls weiter gegeben. Wie soll denn eigentlich ein PC mit 2,3 GHz arbeiten, wenn tatsächlich die Ladungsträger sich durch die Leiter "schlängeln" müssen?