Elektrodynamik und Optik - Fachbereich Physik der Universität ...

Elektrodynamik 41
[u] = 1
2
m
.
V ⋅ s
Spezifische (Elektronen-) Leitfähigkeiten σ einiger Elemente bei 25°C:
Material σ ·10 6
[Ω -1 m -1 ] = [S/m]
C Kohlenstoff (Diamant) 10 -10
Si Silizium 4,35·10 -7
C Kohlenstoff (Graphit, parallel zu den Schichten) 3,00
Fe Eisen 10,29
Al Aluminium 37,66
Au Gold 42,55
Cu Kupfer 59,77
Ag Silber 62,89
Quelle: http://www.chemie-master.de/pse/pse.php?modul=tab12
Bei Festkörpern, insbesondere bei den Metallen, gibt es eine enge Beziehung
zwischen elektrischer Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit. Gute elektrische
Leiter sind im Allgemeinen auch gute Wärmeleiter.
Die Abhängigkeit des Widerstands von
den Abmessungen lässt sich z.B. in
Dehnmessstreifen nutzen (Änderung
des Querschnitts A und der Länge l bei
Zug bzw. Stauchung). In eine Membran
eingebaut lassen sich so z.B. leicht
Drücke oder kleine Stellwege messen.
5.2.6 Variable Widerstände: Potentiometer
Dehnungsmessstreifen (DMS) zur Messung von
Längen- und Querschnittsänderungen am
Widerstandsdraht
Die Abhängigkeit des Widerstands von den Abmessungen des Leiters lässt sich
ebenfalls nutzen, um sog. Spannungsteiler oder Potentiometer, d.h. variable
Widerstände zu bauen:
Für die Spannungen U bzw. Ux gelten nach dem
Ohm’schen Gesetz:
ℓ
U = R⋅ I = ρ ⋅ ⋅I
bzw.
A
x
Ux = Rx ⋅ I = ρ ⋅ ⋅ I .
A
Division der beiden Gleichungen führt zu der
Beziehung:
x
Ux= ⋅U
.
ℓ
Quelle: Staudt, Experimentalphysik 2
E2.20
Materialabhängigkeit des
el. Widerstands: Cu-Fe-
Kettenglieder: Fe glüht
eher als Cu
E2.44
Dehn(ungs)messstreifen:
R abhängig von A und l.