Physik 8 · Elektrizitätslehre
Spezifischer Widerstand
Ein Draht liegt an einem Netzgerät. Wovon hängt sein Widerstand ab? Du misst Spannung und Stromstärke und berechnest R = U : I. Ändere dabei immer nur eine Größe: die Länge l, den Querschnitt A oder das Material.
So gehst du vor
- 1Wähle, was du untersuchst: die Länge oder den Querschnitt. Die andere Größe bleibt in dieser Messreihe gleich.
- 2Ziehe die Klemme am Draht mit dem Finger, oder wähle einen anderen Querschnitt.
- 3Tippe „Messung in die Tabelle“. Die Seite rechnet R = U : I aus den angezeigten Werten. Nimm mindestens fünf Werte auf.
- 4Beschreibe den Zusammenhang im Diagramm und bestimme ρ. Erst dann „Ausgleichsgerade und Auswertung zeigen“.
- 5Miss den Draht X und finde seinen Werkstoff in der Tabelle.
Spannung
2,000 V
Stromstärke
0,200 A
Das Netzgerät ist auf 2,0 V eingestellt und liefert höchstens 2,0 A.
Messreihe
Länge l
2,0 mQuerschnitt A
Material
R über der Länge l
Die Tabelle nimmt l und R = U : I auf. Querschnitt und Material bleiben gleich.
| Nr. | l in m | R in Ω |
|---|
Spezifischer Widerstand einiger Stoffe
Stoffρ in Ω · mm²m
Silber0,016
Kupfer0,017
Aluminium0,028
Wolfram0,055
Messing0,070
Eisen0,100
Nickelin0,400
Konstantan0,500
Aufträge
- Nimm Konstantan mit A = 0,1 mm². Miss R für fünf Längen. Formuliere einen Je-desto-Satz. Was passiert mit R, wenn du l verdoppelst?
- Lass nun die Länge bei 1 m und ändere den Querschnitt. Was passiert mit R, wenn du A verdoppelst? Warum trägt man R über 1A auf?
- Vergleiche Kupfer, Aluminium, Eisen und Konstantan bei gleicher Länge und gleichem Querschnitt. Bestimme für jedes Material ρ mit ρ = R · Al.
- Wie viel Meter Konstantandraht mit A = 0,1 mm² braucht man für einen Widerstand von 100 Ω?
- Berechne den Widerstand einer Kupferleitung mit 10 m Länge und 1,5 mm² Querschnitt. Warum nimmt man für Leitungen Kupfer, für Heizdrähte aber nicht?
- Bestimme ρ von Draht X aus einer Messreihe. Welcher Stoff ist es? Löse erst danach auf.
Theorie: Kapitel „Widerstände“.