Ein Kupferdraht ist 2,0 mm dick und 2 Meter lang. Was ist der Widerstand?
Um den Widerstand eines Kupferdrahts zu berechnen, können wir die Formel für die spezifische Widerstandsfähigkeit verwenden:
R ist der Widerstand (Einheit: Ohm, Ω)
ρ ist die spezifische Widerstandsfähigkeit des Materials (Einheit: Ohm · Meter, Ω·m)
L ist die Länge des Drahtes (Einheit: m, m)
A ist der Querschnitt des Drahtes (Einheit: Quadratmeter, m²)
Für Kupferdrähte beträgt die spezifische Widerstandsfähigkeit etwa 1,72×10−8Ω⋅m (der Standardwert bei 20°C).
Zuerst müssen wir den Querschnitt A des Drahtes berechnen. Angenommen, der Draht hat einen kreisförmigen Querschnitt und einen Durchmesser von 2,0 mm, so beträgt der Radius r 1,0 mm oder 0,001 m. Die Formel für den Flächeninhalt eines Kreises lautet A=πr², also:
Daher hat ein Kupferdraht mit einem Durchmesser von 2,0 mm und einer Länge von 2 Metern unter Standardbedingungen (20°C) einen Widerstand von etwa 0,01094 Ohm. Beachten Sie, dass der tatsächliche Widerstandswert je nach Qualität des Kupfers, Temperatur und anderen Faktoren leicht variieren kann.
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