10 reale Beispiele für elektrischen Widerstand

Der elektrische Widerstand R = V/I wirkt dem Stromfluss entgegen. Der Widerstand gibt Energie als Wärme mit der Rate P = I²R ab. Materialien, Geometrie und Temperatur beeinflussen alle R.

1. Haartrockner-Heizelement. Nichromdraht (~1,1 µΩ·m) erwärmt sich in Sekundenschnelle auf ~600 °C.
2. Glühbirne. Ein Wolframfaden leuchtet bei ~2700°C, weil P = V²/R in sichtbares Licht + Wärme umgewandelt wird.
3. Wasserkocher. Der Elementwiderstand ist so dimensioniert, dass P = V²/R die Nennleistung erreicht.
4. Toaster. Wieder Nichrom-Elemente mit offener Spule; Die Nähe des Brotes sorgt für Strahlungsabsorption.
5. Resistiver Touchscreen. Durch Druck werden zwei Widerstandsschichten kurzgeschlossen; Der Controller misst die Position anhand des Spannungsteilers.
6. Thermistor in einem Batteriepack. R fällt mit der Temperatur; Wird verwendet, um den Ladevorgang zu drosseln, wenn die Zellen überhitzen.
7. Dehnungsmessstreifen in einem Brückensensor. Mechanische Belastung verändert den Querschnitt des Drahtes und erhöht R.
8. Fotowiderstand (LDR). R fällt bei hellem Licht ab; Wird in automatisch eingeschalteten Außenlampen verwendet.
9. Kohlewiderstand in einem Stromkreis. Stellen Sie den Strom in Reihe mit einer LED- oder Transistorbasis ein.
10. Hochspannungsleitungen. Selbst ein winziger R-Wert pro Meter mal Hunderte von Kilometern führt zu einem erheblichen I²R-Verlust.

Aktuelle Forschung zu diesem Thema von arXiv

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• Sättigung des elektrischen Widerstands
  O. Gunnarsson, M. Calandra, J. E. Han · 2003 · arXiv:0305412v1
  In vielen metallischen Systemen mit großem spezifischen Widerstand wird eine Sättigung des spezifischen Widerstands beobachtet, d. h. wenn der spezifische Widerstand einen kritischen Wert erreicht hat, wird sein weiterer Anstieg mit der Temperatur erheblich verringert. Dies geschieht normalerweise, wenn a...
• Elektrischer Widerstand: eine atomistische Sicht
  Supriyo Datta · 2004 · arXiv:0408319v1
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• Quantenleitfähigkeit und elektrischer Widerstand
  P. R. Silva, Marcos Sampaio, C. Nassif et al. · 2003 · arXiv:0303382v1
  Die Landauer-Formel für die Quantenleitfähigkeit basiert auf dem modernen Paradigma „Leitung ist Übertragung“ und wird auf Proben makroskopischer Größe verallgemeinert. Es werden zwei Regime der elektrischen Leitung untersucht, nämlich diffusive und ballistische....
• Operatortheorie elektrischer Widerstandsnetzwerke
  Palle E. T. Jorgensen, Erin P. J. Pearse · 2008 · arXiv:0806.3881v4
  Ein Widerstandsnetzwerk ist ein gewichteter Graph $(G,c)$ mit der intrinsischen (Widerstands-)Metrik $R$. Wir betten das Widerstandsnetzwerk in den Hilbert-Raum ${\mathcal H}_{\mathcal E}$ von Funktionen endlicher Energie ein. Wir verwenden die Widerstandsmetrik, um zu untersuchen...

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