Was ist elektrischer Widerstand?
Der spezifische elektrische Widerstand ist die Eigenschaft eines Leiters, eines Halbleiters oder eines Isolators, die den Stromfluss begrenzt. Sie wird durch die atomaren oder molekularen Eigenschaften bestimmt, die den Fluss freier Elektronen durch das Material entweder zulassen oder behindern können. Der elektrische Widerstand ist fast der gleiche wie der elektrische Widerstand, mit dem geringen Unterschied, wie sich der elektrische Widerstand auf den Widerstand einer bestimmten Länge eines Materials beziehen kann. Zum Beispiel könnte sich eine Grundeinheit des spezifischen Widerstands auf den Betrag des Widerstands pro Längeneinheit eines Kupferkabels beziehen.
Das Ohmsche Gesetz gibt die Beziehung zwischen dem elektrischen Widerstand (R), der Spannung (V) und dem Stromfluss in Ampere (A) an. Widerstand ist das Verhältnis der Spannung zum Strom. Bei gleicher Spannung ist ein höherer Strom das Ergebnis eines niedrigeren Widerstands. Eine elektrische Sicherung soll einen sehr geringen Spannungsabfall aufweisen, wenn sie mit einer elektrischen Last in Reihe geschaltet wird. Wenn die Last 9,999 Ohm beträgt und die Sicherung einen Widerstand von 0,001 Ohm hat, erzeugt eine Versorgungsspannung von 10 Volt (V) einen Strom von 1 A und die Spannung an der Sicherung ist mit 0,001 V vernachlässigbar.
Die elektrische Widerstands-Tomographie ist ein Bildgebungsinstrument, mit dem ein dreidimensionales Profil eingebetteter Materialien dargestellt werden kann. Dies wird erreicht, indem eingebettete Elektroden und Gleichstrom (DC) verwendet werden, um ein zweidimensionales Bild zu erzeugen. Durch die Verwendung von senkrechten Bildebenen ist es möglich, eine Vorstellung vom dreidimensionalen Layout zu bekommen.
Verschiedene Elemente mit einem bemerkenswerten spezifischen elektrischen Widerstand finden in elektrischen Anwendungen unterschiedliche Verwendung. Silber und Gold sind Elemente mit sehr niedrigem spezifischen elektrischen Widerstand, die für spezielle Anwendungen wie Mikrobonding in der Halbleiterindustrie verwendet werden. Kupfer ist der gewählte kommerzielle Leiter, der einen akzeptablen spezifischen elektrischen Widerstand und einen relativ niedrigen Preis aufweist. Carbon ist ein kostengünstiges Material der Wahl für mittlere bis hohe Beständigkeit, was zu einer enormen Kohlenstoffbeständigkeit auf dem Markt führt. Die hohe Stabilität von Wolfram bei relativ hohen Temperaturen macht es zu einer häufigen Wahl für Glüh- und Glühfadenanwendungen wie Glühbirnen, drahtgewickelte variable Widerstände und elektrische Heizungen.
Der elektrische Kontaktwiderstand ist normalerweise sehr niedrig, wenn die leitenden Oberflächen nicht verunreinigt sind. Bei Relaiskontakten bestimmt der Druck, der sie vorübergehend verbindet, wie niedrig der Widerstand ist, wenn der Kontakt geschlossen wird. Wenn der Druck nicht ausreicht und der Strom hoch ist, kann der Kontakt ein Plasma bilden, das den Kontakt zum Schmelzen bringen kann. Der Funken, der durch wiederholtes Schließen entsteht, verkürzt die Lebensdauer des Relais. In den meisten Fällen empfiehlt es sich, elektronische Gleichstromschalter wie den siliziumgesteuerten Gleichrichter (SCR) oder elektronische Wechselstromschalter wie den dreipoligen Wechselstromschalter (TRIAC) zu verwenden.