Tabelle der Widerstandsfähigkeit und Leitfähigkeit
Eine Referenzanleitung für die elektrische Widerstandsfähigkeit und Leitfähigkeit von Materialien bei verschiedenen Temperaturen, basierend auf IEC-Normen.
"Berechnung der Widerstandsfähigkeit und Leitfähigkeit eines Materials basierend auf der Temperatur. Die Widerstandsfähigkeit hängt stark von der Anwesenheit von Verunreinigungen im Material ab. Kupferwiderstandsfähigkeit gemäß IEC 60028, Aluminiumwiderstandsfähigkeit gemäß IEC 60889."
Parameter
Widerstandsfähigkeit
Die elektrische Widerstandsfähigkeit ist eine grundlegende Eigenschaft eines Materials, die misst, wie stark es den elektrischen Strom widersteht.
Leitfähigkeit
Die elektrische Leitfähigkeit ist der Kehrwert der elektrischen Widerstandsfähigkeit. Sie repräsentiert die Fähigkeit eines Materials, elektrischen Strom zu leiten.
Temperaturkoeffizient
Temperaturkoeffizient des Widerstands für das Leitermaterial.
Formel für die Temperaturabhängigkeit
ρ(T) = ρ₀ [1 + α (T - T₀)]
Wobei:
ρ(T): Widerstandsfähigkeit bei Temperatur T
ρ₀: Widerstandsfähigkeit bei Bezugs temperatur T₀ (20°C)
α: Temperaturkoeffizient des Widerstands (°C⁻¹)
T: Betriebstemperatur in °C
Standardwerte (IEC 60028, IEC 60889)
| Material | Widerstandsfähigkeit @ 20°C (Ω·m) | Leitfähigkeit (S/m) | α (°C⁻¹) | Norm |
|---|---|---|---|---|
| Kupfer (Cu) | 1,724 × 10⁻⁸ | 5,796 × 10⁷ | 0,00393 | IEC 60028 |
| Aluminium (Al) | 2,828 × 10⁻⁸ | 3,536 × 10⁷ | 0,00403 | IEC 60889 |
| Silber (Ag) | 1,587 × 10⁻⁸ | 6,300 × 10⁷ | 0,0038 | – |
| Gold (Au) | 2,44 × 10⁻⁸ | 4,10 × 10⁷ | 0,0034 | – |
| Eisen (Fe) | 9,7 × 10⁻⁸ | 1,03 × 10⁷ | 0,005 | – |
Warum Verunreinigungen wichtig sind
Auch geringe Mengen an Verunreinigungen können die Widerstandsfähigkeit um bis zu 20% erhöhen. Zum Beispiel:
Reines Kupfer: ~1,724 × 10⁻⁸ Ω·m
Handelskupfer: bis zu 20% höher
Verwenden Sie hochreines Kupfer für Präzisionsanwendungen wie Starkstromleitungen.
Praktische Anwendungsfälle
Stromleitungsentwurf: Berechnung des Spannungsabfalls und Auswahl der Leiterdicke
Motorspulen: Schätzung des Widerstands bei Betriebstemperatur
Leiterbahnen auf Leiterplatten: Modellierung des thermischen Verhaltens und des Signalverlusts
Sensoren: Kalibrierung von RTDs und Kompensation des Temperaturdrifts
