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zusammenhang zwischen Temperatur und elektr. Leistung (Bauelemente)

verfasst von Sel(R), Radebeul, 23.07.2018, 07:52 Uhr

» » Vielen Dank für die wertvollen Hinweise und die Begrüßung meines
» » Experimentes!
»
» Hallo,
» »
» » Etwas ist mir noch nicht so ganz eindeutig:
» » Wenn der Widerstand nun 1 Watt elektrische Leistung "verbraucht",
»
» die Leistung (besser die Energie in Wattsekunden = Joule) wird nicht
» verbraucht, sondern im Widerstand in Wärme umgesetzt und an die Umgebung
» abgegeben.
»
» » spüre ich das, wie schon gesagt, als Wärme.
»
» » Diese Wärme ist nun aber wiederum
» » Wärmeenergie. So gesehen fühle ich ja nicht direkt die 1 Watt Leistung.
» Wie
» » hängen also Temepratur und elektrische Leistung zusammen?
»
» Damit begibst Du dich tiefer in die Thermodynamik - Stichwort
» "Wärmekapaziät". Die Wärmekapazität für einen Stoff beschreibt, welche
» Energie benötigt wird, um 1kg dieses Stoffes um 1K (grd) zu erwärmen. Die
» Werte dazu kann man einem Tabellenbuch entnehmen. Wenn Du also den Wert für
» das Material hast, aus dem der Widerstand besteht (die Masse bildet das
» Isolationsmaterial, also Keramik), kann man eine einfache Berechnung mit
» dem Gewicht des Widerstandes, der Wärmekapazität und der zugeführten
» Energie durchführen. Da wir dabei die Energie - also eine zeitabhängige
» Größe - einsetzen, spielt die Zeit ebenfalls eine Rolle. Nach dieser Formel
» würde sich der Widerstand mit einer Spannungsquelle immer weiter erwärmen,
» abhängig von der Zeit, in der der Strom fließt. In der Praxis gibt der
» Widerstand aber durch seine Oberfläche und seine Anschlußdrähte ständig
» Energie in Form von Wärme an die Umgebung ab. Dadurch wird sich in deinem
» praktischen Versuch bald ein Gleichgewicht einstellen, die elektrische
» Energiezufuhr und die Energieabgabe durch Konvektion sind dann etwa gleich.
» Die Wärmeabgabe des Widerstandes an die Umgebung wird durch den thermischen
» Widerstand definiert, für die Bauform Deines 10W-Widerstandes wird dieser
» Wärmewiderstand bei etwa 40K/W (Kelvin/Watt) liegen. Der Wert ist bei
» Hochlastwiderständen i.A. im Datenblatt angegeben. Mit anderen Worten: Die
» gefühlte Wärme wird durch die Bauart des Widerstandes (Material und Größe),
» dessen Kühlung durch Konvektion (und über die Anschlußdrähte), die
» Umgebungstemperatur und die Zeit beeinflußt. Würdest Du statt des
» 10W-Widerstandes einen 1/4-Watt Widerstand einsetzen, würde dieser
» wahrscheinlich sehr heiß werden und die auch durch Rauchzeichen deutlich
» zeigen ;-)

Kann man auch selbst sehr gut erfühlen:
Wenn man den Widerstand mit dem Finger nur antippt, spürt man die Wärme. Aber wenn man ihn in der Faust einschließt und bissel wartet, dann wirds deutlich wärmer. Obwohl immer dieselbe elektrische Leistung umgesetzt wird.

LG Sel

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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.



Gesamter Thread:

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Experiment zur elektrischen Leistung - Hartwig(R), 21.07.2018, 22:05
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