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Versuche

Spezifischer Widerstand (Simulation)

Ziel des Versuchs

  • Bestimmung des spezifischen Widerstands für verschiedene Leiter

Für Windows-Systeme bietet die Uni-Bayreuth unter anderem ein sehr gut gemachtes Experiment, bei dem man den spezifischen Widerstand von verschiedenen Drähten "durchmessen" kann.

Mit der Maus kann man die Drahtlänge ändern und man kann sie ablesen (rechts oben). Über das Mikrometersymbol kann man zwischen den vier verschiedenen Drähten aus Gold, Kupfer, Konstantan und Eisen auswählen und ihren Durchmesser über eine Manipulation am Mikrometer festlegen. Nach Einschalten des Netzgerätes lässt sich mit den Pfeiltasten die Spannung wählen. Durch Anklicken des Strommessers wird dieser vergrößert. Über die Power-Taste kann er eingeschaltet werden. Auch der richtige Messbereich lässt sich auswählen (Vorsicht, sonst brennt die Sicherung durch!). Durch Anklicken des Tintenfasssymbols werden die Messwerte protokolliert.

Download Experiment (*.exe-Datei)

Aufgabe
Aufgabe

Bestimme mit den eigenen Werten den spezifischen Widerstand von Eisen, Kupfer, Konstantan und Gold und vergleiche mit den Werten der Formelsammlung.

Lösung

Mit
\[\rho = \frac{{R \cdot A}}{l}\]
erhältst du
\[{{\rho _{{\rm{Eisen}}}} = \frac{{15\Omega  \cdot 0{,}0209{\rm{m}}{{\rm{m}}^2}}}{{3{,}00{\rm{m}}}} = 0{,}10\frac{{\Omega  \cdot {\rm{m}}{{\rm{m}}^2}}}{{\rm{m}}}}\]
\[{{\rho _{{\rm{Kupfer}}}} = \frac{{2{,}7\Omega  \cdot 0{,}0199{\rm{m}}{{\rm{m}}^2}}}{{3{,}00{\rm{m}}}} = 0{,}018\frac{{\Omega  \cdot {\rm{m}}{{\rm{m}}^2}}}{{\rm{m}}}}\]
\[{{\rho _{{\rm{Konstantan}}}} = \frac{{8{,}1\Omega  \cdot 0{,}1765{\rm{m}}{{\rm{m}}^2}}}{{2{,}90{\rm{m}}}} = 0{,}49\frac{{\Omega  \cdot {\rm{m}}{{\rm{m}}^2}}}{{\rm{m}}}}\]
\[{{\rho _{{\rm{Gold}}}} = \frac{{5{,}6\Omega  \cdot 0{,}0121{\rm{m}}{{\rm{m}}^2}}}{{2{,}90{\rm{m}}}} = 0{,}023\frac{{\Omega  \cdot {\rm{m}}{{\rm{m}}^2}}}{{\rm{m}}}}\]