Elektrische Leitfähigkeit

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Donnerstag, 28. Dezember 2017 um 18:51 Uhr

Mit der elektrischen Leitfähigkeit befassen wir uns in diesem Artikel. Dabei wird erklärt, was man unter der elektrischen Leitfähigkeit versteht, mit welcher Formel man bei dieser arbeitet und entsprechende Beispiele werden vorgerechnet. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Elektrotechnik bzw. Physik.

Die elektrische Leitfähigkeit ist eine physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Stoffes angibt, elektrischen Strom zu leiten. Man verwendet für die elektrische Leitfähigkeit oftmals zwei Formeln. Die erste zeigt, dass die elektrische Leitfähigkeit der Kehrwert des spezifischen Widerstandes ist. Wer diesen Begriff nicht kennt und dies gerne ändern würde schaut bitte in den Artikel spezifischer Widerstand. Darüber hinaus gibt es eine zweite Formel, die den Zusammenhang zwischen elektrischer Leitfähigkeit, Widerstand, Länge eines Leiters und dessen Querschnitt zeigt. Beides sehen wir uns nun an.

Formeln elektrische Leitfähigkeit:

Elektrische Leitfähigkeit Beispiel 1

Elektrische Leitfähigkeit Formel 2

Es gilt:

  • "Kappa" ist die elektrische Leitfähigkeit in Siemens pro Meter (S/m)
  • "Rho" der spezifische Widerstand in Ohm mal Meter
  • "R" ist der elektrische Widerstand in Ohm
  • "l" ist die Länge des Leiters in Meter (m)
  • "A" ist die Querschnittsfläche in Quadratmeter (m2)

Elektrische Leitfähigkeit Beispiele

Sehen wir uns zwei Beispiele an, um beide Formeln kurz kennenzulernen.

Beispiel 1:

Der spezifische Widerstand eines Materials beträgt 0,0165 · 10-6 Ohm mal Meter. Wie lautet die elektrische Leitfähigkeit?

Lösung: Wir setzen in die Gleichung von oben den spezifischen Widerstand ein. Den Bruch kann man mit dem Taschenrechner berechnen. Im Anschluss machen wir noch aus 1 / Ohm mal Meter noch S/m.

Elektrische Leitfähigkeit Beispiel 1

Beispiel 2:

Ziel ist die Herstellung eines Widerstandes von 0,2 Ohm aus einem Silberdraht mit einem Querschnitt vom 0,3 mm2. Silber hat einen Wert bei Kappa von 61,39 · 106 S/m. Wie Lange muss der Draht sein?

Lösung: Wir stellen die Gleichung von oben nach der Länge um und setzen die Werte ein. Dabei ist auf die Umrechnung des Querschnitts von Quadratmillimeter auf Quadratmeter zu achten. Der Rest kann mit dem Taschenrechner bestimmt werden.

Elektrische Leitfähigkeit Beispiel 2

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