Widerstand + Querschnittsfläche

Grohte · Gast

Hallo

Ich möcht euch Fragen ob ihr es wisst was ich nehmen muss?

Ich habe einen Zylindrischen Wiederstend, an den Seitenflächen sind Kontakte befestigt die aber nur die Halbe Fläche der Seitenflächen des Wiederstandes haben.

wenn ich nach R = p*L/A gehe ist dann mit A die Fläche des Widerstandes oder die Fläche der Kontakte gemeint?

wenn die Annahme von (Der Strom nimt immer den Weg des geringsten Widerstandes ) nehem

würde ich die Fläche der Kontakte nehmen
Grund:
warum sollte der Strom denn ganzen Wiederstand ausfüllen wenn doch der geringste Weg von Kontakt zu Kontakt führt.

No_body · Anmeldungsdatum: 08.10.2011 Beiträge: 24

Mit A ist die Fläche des zylindrischen Widerstands gemeint. Für die Kontakte kann man auch einen Widerstand angeben, dort würde man dann aber A/2 verwenden. Die Kontakte an dem zylindrischen Widerstand haben somit grundsätzlich nichts mit dem Widerstand zwischen den beiden Kontakten zu tun.

In dem Zusammenhang kann man sich den Stromfluss analog zum Fluss von Wasser durch unterschiedlich breite Rohre vorstellen. Am Kontakt hat man eine Fläche von A/2 und am zylindrischen Widerstand von A, oder eben unterschiedlich Breite Rohre, wenn man das Analogon verwendet.

Grohte · Gast

demnach spielt es keine Rolle wie groß die Fläche der Kontakte gegeüber der Fläche des Wiederstand ist?

No_body · Anmeldungsdatum: 08.10.2011 Beiträge: 24

Für den zylindrischen Widerstand zwischen den beiden Kotakten spielt die Querschnittsfläche der Kontakte nur einer vernachlässigbar kleine - also quasi keine - Rolle.

Wenn du ein Widerstands-System ganz exakt betrachten willst hast du zwei Kontakte und den eigentlichen Widerstand. Die Kontakte haben auch einen Widerstand, der ist aber meist vernachlässigbar klein. Für den Widerstand des Kontakts spielt seine Querschnittsfläche aber wieder eine Rolle.

Bei deiner Aufgabe würde ich aber davon ausgehn das die Kontaktwiderstände - wie üblich- vernachlässigt werden, deswegen ist dein A die Querschnittsfläche des zylindrischen Widerstands zwischen den Kontakten.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Nein, nein, so geht das nicht. Wenn die Kontakte, deren Widerstand idealerweise erstmal zu Null angenommen wird, nur die halbe Querschnittsfläche berühren, dann fleißt der Strom auch nur über diese halbe Fläche in das Widerstandsmaterial hinein (und auch über die halbe Fläche hinaus). Dazwischen aber verteilt sich der Strom über die gesamte Querschnittsfläche. Im Übergangsbereich hast Du ein stark inhomogenes Feld, dessen Verlauf sich nur iterativ lösen lässt. Dazu gibt es entsprechende Feldberechnungsprogramme. Geschlossen kannst Du das jedenfalls nicht lösen.

Grohte · Gast

Ich hätte gedacht der Wiederstand würde so sein
R = p*L/A/2

zylindrischen Widerstand
p =10^5 Ohm
L =0,1 Meter
A =7,854 m^2 (0,01m*0,01m*pi/4)
kontaktfläche = A/2
kontakte aus Aluminium

GvC
Dazwischen aber verteilt sich der Strom über die gesamte Querschnittsfläche

wieso?

müsste der Strom sich nicht den küzesten Weg wehlen die Grade genau zwischen den Kontakten, den engstligenden Feldlinen (wenn man den wiederstand weg nimmt so Kondensator ähnlich) entlang?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Der Strom wählt nicht den kürzesten Weg, sondern den des geringsten Widerstandes. Und in den Widerstand geht nicht nur die Länge, sondern auch die Querschnittsfläche ein.

Grohte · Gast

geringste Widerstand,

ist der ganze Widerstand, Fläche und Länge egal wo die Kontakte sind und egal wie groß die Kontate sind ob kleiner oder auch größer als die Fläche des Widerstandes zur Fläche des Kontate.

richtig?

No_body · Anmeldungsdatum: 08.10.2011 Beiträge: 24

Die Lage der Kontakte ist auch für eine vereinfachte Berechnung nicht egal. Vereinfacht ist der Querschnitt der Kontakte vernachlässigbar und du rechnest mit

, wie ich es auch schon beschrieben habe.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Grohte · Gast

Das verstehe ich jetzt nicht?

GvC
Der tatsächliche Widerstand wird irgendwo zwischen rho*l/A und 2*rho*l/A liegen
_____________________________

GvC
Zusammenhang an, in dem diese Aufgabe

Widerstand verändern

konstanten,
zylindrischen Widerstand
p =10^5 Ohm
L =0,1 Meter
A =7,854 m^2 (0,01m*0,01m*pi/4)

variable
kontaktfläche aus Aluminium
kontaktfläche von A*0 bis A des zylinder Widerstandes

und ich nur R = p*L/A gefunden habe wuste ich nicht was ich nun nehem musste, wie am anfang erwähnt

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Grohte · Gast

entschuldigung

der Widerstand soll variabel sein aber mit den gegebenan Dingen von dehnen

zylindrischen Widerstand
p =10^5 Ohm
L =0,1 Meter
A =7,854 m^2 (0,01m*0,01m*pi/4) kontaktfläche

nicht verändert wedern können

so bleibt nur nach der Formel: R = p*L/A , A als variable übrig

die kontaktfläche der Kontakte ( im verhältniss zur konstanten kontaktfläche des zylindrischen Widerstand ) läst sich verändern von A*0 bis A

wuste ich nicht was ich nun nehem musste, wie am anfang erwähnt, mir scheint es nur so alsob nur die veränderrung der Länge des Widerstandes möglich währe

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Der Satzbau ist zwar immer noch ziemlich unverständlich, aber kommen wir mal zum Inhalt:

Was soll z.B. das hier sein?

Grohte · Gast

der Formeleditor ist nicht so toll es sieht zwar danach gut aus ist mir persöhnlich zu umstendlich, da beim nacheinander eingeben (lings-> rechs) es rückwerz angezeigt wird (rechs-> lings) wo bekomme ich denn die anderen Zeichen her.

es müsste eine Liste geben mit allen Zeichen, die man nur durch anklicken in seine folmel ein setzten kann (rückgenging machbar bis 5-mal einsetzen) und die formel dann auch von (lings-> rechs) nach jedem einsetzen angezeigt wird und wenn man vertig ist wird sie mit nur einem OK-klick in die Antwort eingefügt

1.ist der Durchmesser ist ja auch ein zylindrischen Widerstand

2.ich habe in Milimetern gerechnet und Meter hingeschrieben Hammer

3.in den angegebenen Größen ist nicht Kontaktfläche der Kontakte als konstand angegeben nur die Kontaktfläche des Widerstandes

Die Kontaktfläche der Kontakte läst sich von

Kontaktfläche des Widerstandes*0 = 0 Kontaktfläche der Kontakte
bis
Kontaktfläche des Widerstandes = Kontaktfläche der Kontakte
vareiren

von der Fläche die die Kontaktfläche der Kontakte die Kontaktfläche des Widerstandes abdecken
0 -> Kreisabschnitt-> Kreis

4.ich habe nie über eine veränderbare Länge spekuliert, die Länge des Widerstandes ist als konstant festgelegt und kann nicht verändert werden

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Beim Lesen Deiner Nachricht macht man sich ja die Augen schmutzig! Das versteht keiner! Hast Du schon mal was von deutscher Rechtschreibung gehört?

Der Inhalt deiner Antworten ist genauso konfus. Deshalb mein Vorschlag zur Güte: Stell' die Aufgabe mal im originalen Wortlaut hier vor, dann sehen wir weiter.

Grohte · Gast

Es ist doch in Deutsch nur nicht halt absolut perfekt Big Laugh

Die Aufgabe, es war nur die Frage am Anfang

und zum besseren verstendnis habe ich Maße mit da zu gegeben um es besser zu illustrieren nur tauchen ab und an Fehler auf (niemand ist perfekt)

den Formeleditor sollte man verbessern und vereinfachen

Anfangsfrage in kurzfassung allgemeingefast

Wiederestandsberechung:

Vorgegeben R= rho*L/A:
- spezifischer elektrischer Widerstand; rho
- Länge; L
- Fläche; A

als veränderlich ist nur die Kontaktfläche der Kontakte die die Elektrische Leitung mit den Wiederstand verbindet ähnlich einem Gleitkontakt, nur mit konstanter Länge.

Bleibt der Wiederstand gleich groß egal wie weit die Kontaktfläche die Fläche des Wiederstandes bedeckt??

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Also fangen wir mal mit dem ersten Fehler an.Ich habe zwar mehrfach darauf hingewiesen, Du scheinst aber nicht darauf eingehen zu wollen. Das musst Du aber, sonst kann Dir keiner helfen.

Welcher spezifische Widerstand rho ist denn überhaupt gegeben?

Du schreibst

rho = 10^5 Ohm

Das kann nicht sein. Ohm ist die Einheit eines Widerstandes. Der spezifische Widerstand hat die Einheit Ohm*m oder Ohm*cm oder Ohm*mm oder Ohm*mm²/m. Mit welcher Einheit ist der spezifische Widerstand in Deiner Aufgabe gegeben? Das wird sich doch wohl noch abschreiben lassen.

Und dann:

- Ist die Länge tatsächlich 10cm (=0,1m)?
- Ist der Durchmesser des Kreiszylinders tatsächlich 1cm (in der von Dir vorgelegten Aufgabenstellung war von einem Durchmesser nie die Rede)?

Grohte · Gast

Ich bin kein Elektriker und habe auch nicht studiert,
ich arbeite im Einzelhandel

die Länge ist doch richtig 0,1m = 10cm = 100mm
du kannst auch eine andere Länge wählen, meine Maße dienten nur zur besseren illustration

das sieht man doch eigendlich schon an der verwendeten Flächenformel
A =d^2*pi/4 =r^2*pi
das nur der Durchmesser A =d^2*pi/4 gemeit seihen kann

SO?

rho= 10^5 Ohm*mm^2/m
Durchmesser= 0,01m =10mm
Länge =0,1 m

R = p*L/A
10^5 Ohm*mm^2/m*0,1 m*10mm*10mm*pi/4=78539,816 Ohm

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Jetzt sind wie seit 2 Seiten zugange, und endlich kommst Du erstmals mit vernünftigen Daten für den zylinderförmigen Widerstand.

Warum Du jetzt allerdings den Widerstand ausrechnest (noch dazu falsch, tatsächlich beträgt er 127Ohm), wo doch die Aufgabenstellung eine ganz andere war, bleibt unverständlich. In Deiner Aufgabenstellung hattest Du etwas von variabler Kontaktfläche gesagt. Das ist mir allerdings noch nicht ganz klar. Eine kleine Skizze wäre da sehr hilfreich.

Übrigens: Unterscheide bitte in Zukunft die Querschnittsfläche des Widerstandes und die Kontaktfläche der anliegenden Elektroden. Wo liegen die nun genau, und in welcher Art und Weise soll die Kontaktfläche veränderlich sein? Eines ist jedenfalls sicher: Bei diesem hohen spezifischen Widerstand kannst Du die Aufweitung der Strömungsfeldlinien getrost vernachlässigen, so dass in die Widerstandsformel für A nur die Kontaktfläche einzugeben ist. Wie sich dann der Widerstand errechnet hängt von der bis jetzt - für mich - noch unklaren Position der Elektroden ab.

Grohte · Gast

- wenn ich es mehrfach mache (hir zu fragen) und mich mit den ganzen elektriksachen auskennen würde, dann wäre es nach der ersten Antwort wohl fertig

- eine Zylindrischer Wiederstend, an den Seitenflächen A=d^2*pi/4 sind die Kontakte verschiebar befestigt
von der Fläche die die Kontaktfläche der Kontakte ,AK die Kontaktfläche des Widerstandes,AW abdeckt
0 -> Kreisabschnitt -> Kreis = AK*0 -> Kreisabschnitt, AK -> AW

die Fläche ist doch fast richtig nur noch *10

10^5 Ohm*mm^2/m*0,1 m*10mm*10mm*pi/4=78539,816 Ohm

10^5 Ohm*mm^2/m*0,1 m*10mm*10mm*pi/4=785398,16 Ohm

10^5*0,1 m*10*10*pi/4=785398,16 ohne maßeinheinten

wie kommst du auf 127 Ohm?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Grohte · Gast

wie stellt man hir eine Skizze hinein, ich würde es über Word zeichnen

wenn mit pi/4 gerechnet wird rechnet man immer mit 0,78539816...., da auch alles 10-er Sachen sind ist es nur mit 10^6*0,78539816 zu nehmen so kommt man nicht auf 127 (mal vor rechnen)

ohne Einheiten kann man überprüfen ob das richtige herauskommt

Grohte · Gast

ich bröchte es nicht zeichen es ist wie:

bei einer totalen Sonnenfinsternis vom beginn (noch keine Sonnenfinsternis) der bis finsterniss hin zur totalen Sonnenfinsternis

Widerstand = Sonne
Kontakt = Mond

eine totale Sonnenfinsternis kann man sich doch gut vorstellen?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Grohte · Gast

da habe ich wohl mit der Fläche statt durch die Fläche gerechnet
Hammer

das richtge ergebnis kann man vielleicht später noch gebrauchen

hast du schon eine Antwort auf:

wenn ich die Kontaktfläche von Kontakt zu Wiederstand ändere, ändert sich dann auch der Wiederstand?? grübelnd

zu besseren Vorstellung:
die Kontaktfläche ändert sich so, als würde der Mond sich vor die Sonne scheiben, solange bis eine totale Sonnenfinsternis entstanden ist.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

No_body · Anmeldungsdatum: 08.10.2011 Beiträge: 24

Wie kommst du darauf das durch einen hohen spezifischen Widerstand keine Aufweitung der Strömung statt findet? Bei der Aufgabe hat man doch einen sehr langen Widerstand von 10 cm. Wenn die Kontaktflächen - von denen ich ausgehe das sie am Anfang und am Enden des Widerstands befestigt sind - ein A_k < A haben, dann werden sich die Elektronen nach einer ziemlich kurzen Strecke (einige µm) gleichmäßig über A aufteilen. Näherungsweise spielt A_k somit keine Rolle, sondern nur A.

Wenn die Kontakte nicht auf den gegenüberliegenden Seiten angebracht sind sondern auf zwei nebeneinander kann es aber wieder ganz anders aussehen. Wurde schon mal genau beschrieben wie die Anordnung aussieht?

Sind nur ein paar Anmerkungen.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Das war ja meine anfängliche Argumentation, dass sich die Feldlinien aufweiten. Allerdings nicht so, dass sie nach einigen µm bereits über den ganzen Querschnitt gleichmäßig verteilt sind. Zeichne Dir mal ein quantitatives Feldbild (gleiches Kantenverhältnis der rechteckähnlichen Schnittfiguren aus Äquipotential- und Feldlinien), dann siehst Du, was ich meine. Die Längenangabe war nach Grohtes eigenen Worten ja nur ein Beispiel. Je geringer die Länge, desto weniger ist die Feldlinienaufweitung zu berücksichtigen. Wie das im ganz konkreten Fall mit ganz konkreten Abmessungen aussieht, kann ohnehin nur mit einem Feldberechnungsprogramm ermittelt werden. Geschlossen berechnen lässt sich das jedenfalls nicht.

Grohte · Gast

Als mein Fazit, da das ihr GvC noch langsam wohl in Wissenssachen vordringt von dehnen ich nichs verstehe grübelnd

ist mein Fazit:

egel wie sich die Kontaktfläche verändert (zur besseren illustration stelle man sich eine entstehende totale Sonnenfinsternis vor) der Widerstand bleibt gleich so lange sich nicht die Länge oder spezifischen Widerstand verändert.

Eins hätte ich da noch (da es mich doch langsam interesiert)

No_body:
Wenn die Kontakte nicht auf den gegenüberliegenden Seiten angebracht sind sondern auf zwei nebeneinander kann es aber wieder ganz anders aussehen. Wurde schon mal genau beschrieben wie die Anordnung aussieht?

wenn sie neben einer sind, ( Widerstand sei ein Band, das Band sei sehr dünn) wie würde sich da die Länge berechen, da sie doch auf einer Fläche sind? R = x/A ?

No_body · Anmeldungsdatum: 08.10.2011 Beiträge: 24

Wenn man die Kontakflächen verändert und die Länge des zylindrischen Widerstandes ist verhältnismäßig groß, dann bleibt der Widerstand annähernd gleich.

Verändert man die Länge, den spezifischen Widerstand oder die Querschnittsfläch des zylindrischen Widerstands, dann ändert sich der Widerstand natürlich signifikant.

Wenn die Kontakte an zwei nebeneinanderligenden Seiten A und B liegen und die Seite A ist deutlich größer als B, dann verändert man durch die Position des Kontakts an Seite A die wirksame Länge am zylindrischen Widerstand und erhält somit einen anderen Widerstand. Kann man die Position von Kontakt A variieren, dann hat man einen veränderbaren Widerstand (Potentiometer) vorliegen.

Grohte · Gast

Wie berechnet sich solch ein Potentiometer??

No_body · Anmeldungsdatum: 08.10.2011 Beiträge: 24

Wenn die Länge sich ändern kann, dann hat man einfach eine veränderliches L, statt einem festen. Die Widerstandsberechnung bleibt natürlich gleich.

Schau mal hier -> http://www.riedl-electronic.at/onlineshop/catalog/images/21160101.JPG

In der oberen Abbildung kannst du oben an dem Widerstand ganz gut einen Kontakt erkennen. Dieser ist über den Sliding Travel verschiebbar. Dadurch änder sich also das L.

Grohte · Gast

Da sehe ich nicht so richtig durch (was sollen die Zaheln, A, B, E, S und Z sein) der beweglich Hebel könnte dann L mit der 6 sein, Sliding Travel ? und lesen kann ich es auch nicht. traurig

No_body · Anmeldungsdatum: 08.10.2011 Beiträge: 24

Das sollte eigentlich nur helfen und dich nicht verwirren. Schau dir nur die obere linke Grafik an. Die Zahlen in der unteren Abbildung sind nur irgendwelche Bohrungen, aber das ist hier nicht wichtig.

Genau, der bewegliche Kontakt ist dieser "Hebel" L mit einer Breite von 6 mm. Dieser lässt sich nach rechts verschieben, nämlich genau über diesen Sliding Travel, dadurch ändert sich die wirksame Länge des Widerstandes.

Grohte · Gast

ich kenne mich mit Elektrosachen nicht aus

wenn alle Zahlen Milimeter sind ist das aber "ganz schön klein" und gau
0. mm

Ich verstehe es so:
R=rho*L/A

dann so:

rho*0/A bis rho*L/A

bei L=0 wäre auch R=0 ???

No_body · Anmeldungsdatum: 08.10.2011 Beiträge: 24

ja, wenn L = 0 ist, dann ist der Widerstand nautürlich auch Null, weil dann bleiben ja nur die Kontakte übrig. Das hast du also korrekt verstanden.