Was ist elektrischer spezifischer Widerstand?

Der spezifische elektrische Widerstand ist die Eigenschaft eines Leiters, eines Halbleiters oder eines Isolators, die den Stromfluss begrenzt. Sie wird durch die atomaren oder molekularen Eigenschaften bestimmt, die den Fluss freier Elektronen durch das Material entweder ermöglichen oder behindern können. Der elektrische Widerstand ist fast der gleiche wie der elektrische Widerstand, mit dem kleinen Unterschied, wie sich der elektrische Widerstand auf den Widerstand einer bestimmten Länge eines Materials beziehen kann. Zum Beispiel könnte sich eine Grundeinheit des spezifischen Widerstands auf den Widerstandswert pro Längeneinheit eines Kupferkabels beziehen.

Das Ohmsche Gesetz gibt den Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand (R), der Spannung (V) und dem Stromfluss in Ampere (A) an. Widerstand ist das Verhältnis von Spannung zu Strom. Bei gleicher Spannung ergibt sich ein höherer Strom aus einem niedrigeren Widerstand. Eine elektrische Sicherung soll einen sehr geringen Spannungsabfall haben, wenn sie mit einer elektrischen Last in Reihe geschaltet wird. Wenn die Last 9.999 Ohm beträgt und die Sicherung einen Widerstand von 0.001 Ohm hat, erzeugt eine Versorgungsspannung von 10 Volt (V) einen Strom von 1 A und die Spannung an der Sicherung ist mit 0.001 V vernachlässigbar.

Die elektrische Widerstandstomographie ist ein bildgebendes Werkzeug, das in der Lage ist, ein dreidimensionales Profil von eingebetteten Materialien darzustellen. Dies wird erreicht, indem eingebettete Elektroden und Gleichstrom (DC) verwendet werden, um ein zweidimensionales Bild zu erzeugen. Durch die Verwendung senkrechter Bildebenen ist es möglich, sich eine Vorstellung vom dreidimensionalen Layout zu machen.

Verschiedene Elemente mit einem bemerkenswerten spezifischen elektrischen Widerstand haben unterschiedliche Verwendungen in elektrischen Anwendungen. Silber und Gold sind Elemente mit sehr niedrigem spezifischen elektrischen Widerstand, die für spezielle Anwendungen wie Mikrobonden in der Halbleiterindustrie verwendet werden. Kupfer ist der gewählte kommerzielle Leiter mit einem akzeptablen spezifischen elektrischen Widerstand und einem relativ niedrigen Preis. Carbon ist ein kostengünstiges Material der Wahl für mittlere bis hohe Beständigkeit, was zu einer großen Vielfalt von Carbon-Beständigkeit auf dem Markt führt. Die hohe Stabilität von Wolfram bei relativ hohen Temperaturen macht es zu einer häufigen Wahl für Glüh- und Glühlampenanwendungen wie Glühbirnen, drahtgewickelte variable Widerstände und elektrische Heizgeräte.

Der elektrische Kontaktwiderstand ist normalerweise sehr gering, wenn die leitfähigen Oberflächen nicht verunreinigt sind. Bei Relaiskontakten bestimmt der temporär auftretende Druck, wie gering der Widerstand beim Schließen des Kontakts abfällt. Wenn der Druck nicht ausreicht und der Strom hoch ist, kann der Kontakt ein Plasma bilden, das den Kontakt schmelzen kann. Der durch wiederholtes Schließen erzeugte Funke verkürzt die Lebensdauer des Relais. In den meisten Fällen ist es sinnvoll, elektronische Gleichstromschalter wie den siliziumgesteuerten Gleichrichter (SCR) oder elektronische Wechselstromschalter (AC) wie den Dreipolschalter AC (TRIAC) zu verwenden.