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Lexikon Physik

Elektrischer Widerstand

Der elektrische Widerstand R ist eine physikalische Größe, die angibt, wie stark sich Leiter einem elektrischen Strom widersetzt. Er ist definiert als das Verhältnis aus elektrischer Spannung U zwischen den Endpunkten des Leiters und der durch ihn fließenden Stromstärke I:

\(R=\dfrac U I \quad \text{bzw.} \quad U = R \cdot I\)

Dies beudetet: Je größer der Widerstand, desto kleiner ist bei gegebener Spannung der Strom bzw. desto größer muss die Spannung sein, mit der ein gegebener Stromfluss erreicht wird.

Die SI-Einheit des elektrischen W. ist das Ohm (\(\Omega,\ 1\,\Omega = 1\,\dfrac{\text V}{\text A}\)). Wenn R bei konstanter Temperatur unabhängig von Stromstärke und Spannung ist, gilt das Ohm’sche Gesetz und man nennt den Widerstand einen linearen Widerstand. Einen nichtlinearen Widerstand hat z. B. eine Diode.

Wenn ein Leiter einen elektrischen Widerstand hat, geht elektrische Energie „verloren“. Wird sie vollständig Wärme umgesetzt, nennt man diese Joule’sche Wärme und der Widerstand einen Ohm’schen Widerstand. Gleichstromwiderstände sind immer Ohm’sche Widerstände, bei Wechselstrom treten dagegen auch induktive und kapazitive Widerstände auf, die nur eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bewirken, aber keine Leistung verbrauchen ( Wechselstromkreis).

Neben R kennt man noch den spezifischen Widerstand \(\rho\), den Leitwert G und die elektrische Leitfähigkeit \(\sigma\):

allgemein materialspezifisch
\(R = \dfrac 1 G\) \(\rho = \dfrac 1 \sigma\)
\(G = \dfrac 1 R\) \(\sigma = \dfrac 1 \rho\)

 

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