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Hallo
Meine Frage betrifft die Erwärmung eines Strom durchflossenen Leiters:
Ist die Erwärmung bei einem mit z. B. mit 20A durchflossenen Leiter gleich, egal ob die angelegte Spannung 20 oder 200 Volt beträgt (I=konstant)? In anderen Worten: Ist die Erwärmung des Leiters ("nur" Stromdichte-abhängig oder auch Leistungs-abhängig???
Wer kann mir dafür eine Formel nennen?
Schon mal Danke für alle hilfreichen Antworten

» Hallo
» Meine Frage betrifft die Erwärmung eines Strom durchflossenen Leiters:
» Ist die Erwärmung bei einem mit z. B. mit 20A durchflossenen Leiter
» gleich, egal ob die angelegte Spannung 20 oder 200 Volt beträgt
» (I=konstant)? In anderen Worten: Ist die Erwärmung des Leiters ("nur"
» Stromdichte-abhängig oder auch Leistungs-abhängig???
» Wer kann mir dafür eine Formel nennen?
» Schon mal Danke für alle hilfreichen Antworten

Die angelegte Spannung spielt keine Rolle. Die Erwärmung entsteht durch Leistung. Genaugenommen ist es die Verlustleistung und diese ergibt sich aus dem Produkt aus dem Strom der der durch die Leitung fliesst im Quadrat und dessen Leitungswiderstand: ... P_leistung = (I_leitung ^ 2) *R_leitung ...

Die Wärme des Leiters ist ein Gleichgewichtszustand zuwischen der leistungsbedingten Wärmeerzeugung und der Wärmeabführung (Luft-Konvektion, Abstrahlung).

Dies hat zur Folge, dass ein Netzkabel das maximal für 20 A taugt, dabei auch nicht teilweise auf einer Kabelrolle aufgewickelt sein darf. BRANDGEFAHR!!!

Ich habe so etwas mal an einem Weihnachtsessen erlebt, wo drei Raclette-Öfeli an einem solchen Kabel angeschlossen waren. Plötzlich ein Gestank von vebranntem Gummi.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

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» gleich, egal ob die angelegte Spannung 20 oder 200 Volt beträgt
» (I=konstant)? In anderen Worten: Ist die Erwärmung des Leiters ("nur"
» Stromdichte-abhängig oder auch Leistungs-abhängig???
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http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0501191.htm

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» » (I=konstant)? In anderen Worten: Ist die Erwärmung des Leiters ("nur"
» » Stromdichte-abhängig oder auch Leistungs-abhängig???
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» Die angelegte Spannung spielt keine Rolle. Die Erwärmung entsteht durch
» Leistung. Genaugenommen ist es die Verlustleistung und diese ergibt sich
» aus dem Produkt aus dem Strom der der durch die Leitung fliesst im Quadrat
» und dessen Leitungswiderstand: ... P_leistung = (I_leitung ^ 2) *R_leitung
» ...
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» Die Wärme des Leiters ist ein Gleichgewichtszustand zuwischen der
» leistungsbedingten Wärmeerzeugung und der Wärmeabführung (Luft-Konvektion,
» Abstrahlung).
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» Dies hat zur Folge, dass ein Netzkabel das maximal für 20 A taugt, dabei
» auch nicht teilweise auf einer Kabelrolle aufgewickelt sein darf.
» BRANDGEFAHR!!!
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» Ich habe so etwas mal an einem Weihnachtsessen erlebt, wo drei
» Raclette-Öfeli an einem solchen Kabel angeschlossen waren. Plötzlich ein
» Gestank von vebranntem Gummi.

DANKE - endlich mal eine für Laien wie mich einleuchtende Erklärung. Ich hab nämlich schon in diversen anderen Foren geforscht, dort sind nur hochkomplizierte bzw. gar keine Antworten zu finden...
Es zeigt sich wieder ein MAl: Physik ist eigentlich g a n z e i n f a c h !

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DANKE!

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» Leistung. Genaugenommen ist es die Verlustleistung und diese ergibt sich
» aus dem Produkt aus dem Strom der der durch die Leitung fliesst im Quadrat
» und dessen Leitungswiderstand: ... P_leistung = (I_leitung ^ 2) *R_leitung
» ...
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» Die Wärme des Leiters ist ein Gleichgewichtszustand zuwischen der
» leistungsbedingten Wärmeerzeugung und der Wärmeabführung (Luft-Konvektion,
» Abstrahlung).
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» auch nicht teilweise auf einer Kabelrolle aufgewickelt sein darf.
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Moment mal: die Leistung aus I^2*R ist ja dann immer gleich, auch wenn ich die Stromdichte, sprich den Leiterquerschnitt verändere. Mir erhöhter Stromdichte steigt doch aber auch die Erwärmung, odrrr?

» Moment mal: die Leistung aus I^2*R ist ja dann immer gleich, auch wenn ich
» die Stromdichte, sprich den Leiterquerschnitt verändere.

Dann verändert sich doch auch der elektrische Widerstand.

» » Moment mal: die Leistung aus I^2*R ist ja dann immer gleich, auch wenn
» ich
» » die Stromdichte, sprich den Leiterquerschnitt verändere.
»
» Dann verändert sich doch auch der elektrische Widerstand.

Ja, eben! Wir halten aber immer die Stromstärke konstant...

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» » Leistung. Genaugenommen ist es die Verlustleistung und diese ergibt
» sich
» » aus dem Produkt aus dem Strom der der durch die Leitung fliesst im
» Quadrat
» » und dessen Leitungswiderstand: ... P_leistung = (I_leitung ^ 2)
» *R_leitung
» » ...
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» » leistungsbedingten Wärmeerzeugung und der Wärmeabführung
» (Luft-Konvektion,
» » Abstrahlung).
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» dabei
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» Moment mal: die Leistung aus I^2*R ist ja dann immer gleich, auch wenn ich
» die Stromdichte, sprich den Leiterquerschnitt verändere. Mir erhöhter
» Stromdichte steigt doch aber auch die Erwärmung, odrrr?

XY hat Dir bereits die richtige Antwort gegeben.

Nehmen wir den folgenden Satz aus dem bereits empfohlenen ELKO-Grundlagenkurs-Link
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0501191.htm :
"Je größer der Strom und je geringer der Leiterquerschnitt ist, umso stärker ist die Erwärmung."

Genau genommen müsste es 'oder' oder 'und/oder' heissen, weil beim selben Strom und reduziertem Leiterquerschnitt steigt die Temperatur ebenso, wie wenn der Querschnitt konstant bleibt, jedoch der Strom erhöht wird.

--
Gruss
Thomas

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» durch
» » » Leistung. Genaugenommen ist es die Verlustleistung und diese ergibt
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» » Quadrat
» » » und dessen Leitungswiderstand: ... P_leistung = (I_leitung ^ 2)
» » *R_leitung
» » » ...
» » »
» » » Die Wärme des Leiters ist ein Gleichgewichtszustand zuwischen der
» » » leistungsbedingten Wärmeerzeugung und der Wärmeabführung
» » (Luft-Konvektion,
» » » Abstrahlung).
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» http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0501191.htm :
» "Je größer der Strom und je geringer der Leiterquerschnitt ist, umso
» stärker ist die Erwärmung."
»
» Genau genommen müsste es 'oder' oder 'und/oder' heissen, weil beim selben
» Strom und reduziertem Leiterquerschnitt steigt die Temperatur ebenso, wie
» wenn der Querschnitt konstant bleibt, jedoch der Strom erhöht wird.

Ja, ist schon klar. Ihr seid euch also einig: die Spannung bleibt definitiv "außen vor"...?

» » » Moment mal: die Leistung aus I^2*R ist ja dann immer gleich, auch wenn
» » ich
» » » die Stromdichte, sprich den Leiterquerschnitt verändere.
» »
» » Dann verändert sich doch auch der elektrische Widerstand.
»
» Ja, eben! Wir halten aber immer die Stromstärke konstant...

Richtig, gegeben durch den Verbraucher der viel hochohmiger ist als die Leitung. Darum ändert sich der Strom nicht nennenswert, ob der Leiterquerschnitt (Fläche) dem gesetzlich vorgeschriebenen Wert entspricht oder halb so gross ist.

Ist der Leiterquerschnitt halb so gross, verdoppelt sich die Stromdichte, bei gleich bleibendem Strom, aber der Widerstand ist jetzt auch doppelt so gross...

--
Gruss
Thomas

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» » » » Leistung. Genaugenommen ist es die Verlustleistung und diese ergibt
» » » sich
» » » » aus dem Produkt aus dem Strom der der durch die Leitung fliesst im
» » » Quadrat
» » » » und dessen Leitungswiderstand: ... P_leistung = (I_leitung ^ 2)
» » » *R_leitung
» » » » ...
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» » » » Die Wärme des Leiters ist ein Gleichgewichtszustand zuwischen der
» » » » leistungsbedingten Wärmeerzeugung und der Wärmeabführung
» » » (Luft-Konvektion,
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» » » dabei
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» » » Moment mal: die Leistung aus I^2*R ist ja dann immer gleich, auch
» wenn
» » ich
» » » die Stromdichte, sprich den Leiterquerschnitt verändere. Mir erhöhter
» » » Stromdichte steigt doch aber auch die Erwärmung, odrrr?
» »
» » XY hat Dir bereits die richtige Antwort gegeben.
» »
» » Nehmen wir den folgenden Satz aus dem bereits empfohlenen
» » ELKO-Grundlagenkurs-Link
» » http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0501191.htm :
» » "Je größer der Strom und je geringer der Leiterquerschnitt ist, umso
» » stärker ist die Erwärmung."
» »
» » Genau genommen müsste es 'oder' oder 'und/oder' heissen, weil beim
» selben
» » Strom und reduziertem Leiterquerschnitt steigt die Temperatur ebenso,
» wie
» » wenn der Querschnitt konstant bleibt, jedoch der Strom erhöht wird.
»
» Ja, ist schon klar. Ihr seid euch also einig: die Netz-Spannung bleibt
» definitiv "außen vor"...?

Ja, weil es gibt ja kein einziges Stück Kabel, an dem die Netz-Spannung anliegt. Das wäre ja ein perfekter Atomkraftwerk-Absorber.

Wenn Du das wirklich selbst erfahren willst, empfehle ich Dir Dich mit dem Ohmschen Gesetz zu befassen und der Anfang beginnt am Besten gleich hier im ELKO.

--
Gruss
Thomas

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Nein, das stimmt so nicht. Es gibt in der (Teilchen-)Physik extrem Komplexes und Kompliziertes, das alles andere als einfach ist.

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» » » durch
» » » » » Leistung. Genaugenommen ist es die Verlustleistung und diese
» ergibt
» » » » sich
» » » » » aus dem Produkt aus dem Strom der der durch die Leitung fliesst
» im
» » » » Quadrat
» » » » » und dessen Leitungswiderstand: ... P_leistung = (I_leitung ^ 2)
» » » » *R_leitung
» » » » » ...
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» » » » » Die Wärme des Leiters ist ein Gleichgewichtszustand zuwischen der
» » » » » leistungsbedingten Wärmeerzeugung und der Wärmeabführung
» » » » (Luft-Konvektion,
» » » » » Abstrahlung).
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» » » » » Dies hat zur Folge, dass ein Netzkabel das maximal für 20 A
» taugt,
» » » » dabei
» » » » » auch nicht teilweise auf einer Kabelrolle aufgewickelt sein darf.
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» » » »
» » » » Moment mal: die Leistung aus I^2*R ist ja dann immer gleich, auch
» » wenn
» » » ich
» » » » die Stromdichte, sprich den Leiterquerschnitt verändere. Mir
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» » selben
» » » Strom und reduziertem Leiterquerschnitt steigt die Temperatur
» ebenso,
» » wie
» » » wenn der Querschnitt konstant bleibt, jedoch der Strom erhöht wird.
» »
» » Ja, ist schon klar. Ihr seid euch also einig: die Netz-Spannung bleibt
» » definitiv "außen vor"...?
»
» Ja, weil es gibt ja kein einziges Stück Kabel, an dem die Netz-Spannung
» anliegt. Das wäre ja ein perfekter Atomkraftwerk-Absorber.
»
» Wenn Du das wirklich selbst erfahren willst, empfehle ich Dir Dich mit dem
» Ohmschen Gesetz zu befassen und der Anfang beginnt am Besten gleich hier im
» ELKO.

Danke, Thomas. Ich war eigentlich der Meinung, das Ohm'sche Gesetz so einigermaßen umrissen zu haben...
Aber irgendwie krieg ich das noch nicht unter einen Hut: denn es gilt doch auch P=U^2/R. Und schon ist die Spannung wieder mit im Spiel...

» Ja, ist schon klar. Ihr seid euch also einig: die Spannung bleibt
» definitiv "außen vor"...?

Ganz so einfach kann man es nicht sagen. Ohne Spannung kann es keine Verlustleistung geben, weil P = U*I
Aber weil ein dünner Leiter einen höheren Widerstand hat, ist der Spannungsfall an dem dünnen Leiter höher als an einem dicken Leiter mit geringerem Widerstand (Bei gleichem Strom)
Der Strom mal dem Widerstand der Leitung ist der Spannungsfall
Und diese Spannung multipliziert mit dem Strom ist die Verlustleistung, die den Leiter erwärmt.
Also, noch mal.
I*R = U und U*I = P
I*R*I = P
Also I zum Quadrat *R = P

--
Hi Thomas,

Moment....

» »
» » Ja, ist schon klar. Ihr seid euch also einig: die Netz-Spannung bleibt
» » definitiv "außen vor"...?
»
» Ja, weil es gibt ja kein einziges Stück Kabel, an dem die Netz-Spannung
» anliegt. Das wäre ja ein perfekter Atomkraftwerk-Absorber.
»
» Wenn Du das wirklich selbst erfahren willst, empfehle ich Dir Dich mit dem
» Ohmschen Gesetz zu befassen und der Anfang beginnt am Besten gleich hier im
» ELKO.

.... bleiben wir doch noch ein wenig sachlich, ok!

Die Spannung!!! bitte !!! That's die Point(e)!

... ist nur für den Fall gemaunzt, falls der Leiter der Verbraucher selbst ist.
... ist doch auch möglich oder?, nicht? ähm,,

Aber, ok,ok,ok, aus wirtschaftlichen Gründen darf der Leiter kein Verbraucher sein,
sondern muss schön brav den Strom zum gewünschten Verbraucher hinliefern,
.., und das ohne wenn und aber, vor allem o h n e Verluste! ohne roten heißen Kopf!

Ergo, .... der Leiter darf doch gar nicht erst vorhanden sein! . ok ähm nicht in Erscheinung treten. uff..
.. weil das AKW mag es nicht, dass der Leiter einen heißen Kopf bekommt!
. weil nur der Verbraucher die Zeche zahlen soll!

Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"