Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes

Gegeben ist eine Glühlampe mit den Nenndaten und . Der Glühfaden besteht aus Wolfram und hat im Nennbetrieb eine Betriebstemperatur von

1. Ermitteln Sie den Widerstandswert aus den Kenndaten. In welchem Betriebszustand befindet Sie
   sich Glühlampe dabei?
2. Berechnen Sie für die Bezugstemperatur den Widerstand des Glühfadens.
3. Welchen Durchmesser hat der Glühfaden bei einer Länge von und der Bezugstemperatur
4. Wie groß ist der Strom im Moment des Einschaltens?

Die Kupferwicklung eines Motors hat bei der Temperatur den Widerstand . Er steigt nach längerer Betriebszeit der Maschine auf . Der Temperaturkoeffizient des Leitermaterials beträgt bei der angegebenen Ausgangstemperatur .
Welche mittlere Temperatur stellt sich in der Wicklung ein?

In welchem Temperaturbereich kann ein Präzisionswiderstand verwendet werden, wenn sich sein Widerstandswert um höchstens gegenüber dem bei vorhandenen Wert ändern darf und der Temperaturkoeffizient beträgt.

Zwei Widerstände aus verschiedenen Materialien sollen in einen Isolierblock eingegossen und dadurch auf gleicher Temperatur gehalten werden. Für eine Ausgangstemperatur von betragen die Temperaturkoeffizienten der Materialien und

Wie groß müssen die einzelnen Widerstände und bei sein, damit der Gesamtwiderstand der Reihenschaltung - unabhängig von der Temperatur beträgt?

Ein Elektromotor hat eine Wicklung aus Kupferdraht. Bei ist der Widerstand der Wicklung . Im Betrieb erwärmt sich der Motor, dadurch steigt der Wicklungswiderstand auf .
Welche Temperatur der Wicklung stellt sich ein?
Für beträgt der Temperaturkoeffizient von Kupfer .

Ein Präzisionswiderstand darf bei einer Änderung seiner Umgebungstemperatur seinen Wert um höchstens gegenüber seinem Wert bei ändern.

In welchem Temperaturbereich kann der Widerstand verwendet werden?

Der Temperaturkoeffizient bei beträgt

Die Wicklung eines mit Gleichstrom betriebenen Elektromagneten besteht aus Kupferdraht mit der Länge und dem Querschnitt . Der spezifische Widerstand von Kupfer bei ist Der Temperaturkoeffizient für von Kupfer ist

1. Wie groß ist der Widerstand der Wicklung im kalten Zustand (bei der Temperatur
2. Wie groß ist der Widerstand der Wicklung bei einer Betriebstemperatur von . Nehmen Sie an, der Widerstand hängt linear von der Temperatur ab.

1. Um wieviel Prozent ändert sich der Widerstandswert eines -Kohleschichtwiderstandes mit dem Temperaturkoeffizienten bei einer Änderung der Temperatur von auf ?
2. Ist der Kohleschichtwiderstand zur Temperaturmessung geeignet?

Die folgende Tabelle gibt für drei Bauelemente das Temperaturverhalten des elektrischen Widerstandes mit typischen Werten an ( absolute Temperatur).

1. Alle drei Bauelemente haben bei der Bezugstemperatur den Widerstand . Bestimmen Sie die in vorkommenden Konstanten und allgemein und für die Zahlenwerte und . Geben Sie den Widerstand als Funktion der absoluten Temperatur an.

2. Stellen Sie über der Temperatur für graphisch dar.

3. Bestimmen Sie für die verschiedenen Bauelemente die Temperaturkoeffizienten in Abhängigkeit von der Bezugstemperatur und stellen Sie diese für graphisch dar.

Die folgende Tabelle gibt die Kaltwiderstände (bei ) handelsüblicher Glühlampen für verschiedene Bemessungsleistungen an:

1. Geben Sie allgemein eine Beziehung zwischen dem Kaltwiderstand und der Bemessungsleistung an (siehe Tabelle). Wie lautet die zugeschnittene Größengleichung für ?
2. Berechnen Sie die Widerstände der vier Lampen bei (Heißwiderstände).
3. Geben Sie die Verhältnisse zwischen Heiß- und Kaltwiderständen an.
4. Die Temperatur der Glühwendeln wurde bei in allen Fällen mit bestimmt. Berechnen Sie den Temperaturkoeffizienten des Wendelmaterials.

Ein Widerstand mit den angegebenen Abmessungen ist auf einer Leiterplatte eingelötet.
Widerstand: Länge Durchmesser
Cu-Anschlussdraht (eine Seite): Länge Durchmesser

Die in dem Widerstand entstehende Wärmeleistung wird über seine Oberfäche (Konvektion) und über seine Anschlussdrähte (Wärmeleitung) abgeführt.
Hinweis: Wärmeleitungszahl für Cu: Wärmeübergangszahl

1. Berechnen Sie den Wärmeübergangswiderstand der Oberfäche des Widerstandes und den Wärmeleitungswiderstand eines Anschlussdrahtes.
2. Die Leiterplattentemperatur ist gleich der Umgebungstemperatur. Zeichnen Sie die thermische Ersatzschaltung der Anordnung.

3. Wie groß ist die Oberflächentemperatur des Widerstandes, wenn an ihm eine elektrische Leistung umgesetzt wird und die Leiterplatte und die Umgebungsluft die Temperatur haben?

    

Das Temperaturverhalten des elektrischen Widerstandes eines NTC-Widerstandes (Heißleiter) wird durch die Beziehung (T absolute Temperatur, ) beschrieben.

a) Bestimmen Sie die Konstante für den Fall, dass bei einer Bezugstemperatur der Widerstand den Bezugswiderstand annimmt. Geben Sie den Widerstand als Funktion der Temperaturdifferenz an.

b) Bestimmen Sie den Temperaturkoeffizienten in Abhängigkeit von der Bezugstemperatur .

c) Stellen Sie die Funktionen

• nach b) für maßstäblich grafisch dar.

d) Die Beziehung ist eine Näherung und gilt nur für Werte . Geben Sie eine Beziehung zwischen und der Bezugstemperatur für den Fall an, dass die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Widerstand nach a), (Sollwert), und dem mit dem Temperaturkoeffizienten ermittelten Wert maximal des Sollwertes beträgt.