Warum verringert sich der Widerstand, wenn man den Querschnitt der Leitung vergrößert?
Ich halte morgen ein Referat und das muss ich da auch erklären. Bitte helfen
4 Antworten
Bei gößeren Querschnitt hat der Strom mehr Platz zum fließen und kommt leichter durch => geringerer Widerstand.
Oder anders: Er hat wegen dem größeren Volumens (auf die Länge her gesehen) mehr Elektronen, die er zum Fließen hernehmen kann... und daher geht das auch besser => weniger Widerstand!
Mfg
Einen doppelten Querschnitt kannst du dir vorstellen wie zwei
parallele Leiter, die beide von derselben elektrischen Spannung
angetrieben werden. Die Stromstärke in beiden Leitern ist genau wie
vorher, allerdings ist die gesamte Stromstärke logischerweise durch die
beiden Leiter doppelt so groß wie vorher. Da der Widerstand als R = U / I
definiert ist, sinkt er also bei dem doppelten so großen Leiter auf die
Hälfte.
Im Übrigen halte ich die Modellaussagen wie
"Die Elektronen haben mehr Platz und so was" für etwas unglücklich, denn
sie suggerieren, dass dieses Phänomen spezifisch für die
Elektrizitätslehre ist, dies ist aber nicht richtig, denn entsprechene
Aussagen gelten für die Ströme aller mengenartigen Größen. In der Wärmelehre beispielsweise strömen Entropie und damit auch die Wärme durch ein doppelt so breites Fenster doppelt so viel, auch hier ist der "definierte" Wärmewiderstand durch die doppelte mengenartige Größe nur noch halb so groß.
Nur, um das klarzustellen: Es ist trivial, dass der Widerstand bei doppeltem Querschnitt nur noch halb so groß ist, dies hat nichts mit der Besonderheit von Elektronen, Defektelektronen, Ionen oder sonst was zu tun. Erst wenn man den spezifischen Widerstand nimmt, also den Widerstand auf einen festen Querschnitt normiert, ergeben sich Unterschiede durch die verschiedenen Materialen, zum Beispiel Kupfer gegen Eisen, und erst da muss man sich anschauen, was auf atomarer Ebene passiert.
FoxundFixy hat recht. Du kannst das auch mit einer kleinen Formel zeigen:
R = l / γ * A
Auf Deutsch: Der Leiterwiderstand ergibt sich aus der Länge geteilt durch den spezifischen Leitwert (bei Kupfer 56) und dem Querschnitt. Heisst also, größerer Querschnitt, kleinerer Widerstand da der spezifische Leitwert immer gleich bleibt ;)
Du must dir das wie eine Wasserleitung vorstellen.Wenn das Rohr klein ist dauert es lange bis ein Eimer Wasser da durchgelaufen ist. Bei einem großen Rohr fluscht das Wasser da nur so durch
das kann man auch wunderbar zuhause ausprobiren, wenn man mal einen strohhalm und ein stück gartenschlauch oder so von je gleicher länge nimmt und durch pustet...
lg, Anna