Temperaturabhängigkeit von Widerständen: PTC, NTC und Konstantan einfach erklärt - Elektrotechnik
Zusammenfassung:
Dieses Video analysiert das thermische Verhalten elektrischer Widerstände. Es erklärt physikalisch und experimentell, warum sich der elektrische Widerstandswert bei Wärmeeinwirkung verändert und wie der Temperaturkoeffizient Alpha diese Änderung definiert.
Kernkonzepte und Terminologie:
Temperaturkoeffizient Alpha: Definition der Widerstandsänderung pro Ohm bei einer Temperaturerhöhung um ein Grad Celsius. 00:00:37
PTC-Widerstand (Positive Temperature Coefficient): Auch Kaltleiter genannt. Der Widerstand steigt bei Erwärmung. Beispiel: Metalle wie Kupfer, Silber und Wolfram (gezeigt am Experiment mit einer Glühlampe). 00:00:53
NTC-Widerstand (Negative Temperature Coefficient): Auch Heißleiter genannt. Der Widerstand sinkt bei Erwärmung. Beispiel: Halbleiter, Kohle (gezeigt am Experiment mit einer Kohlefadenlampe). 00:03:47
Temperaturunabhängige Widerstände: Werkstoffe wie Konstantan, deren Widerstandswert trotz Temperaturänderung nahezu konstant bleibt. 00:05:22
Technische Details und Experimente:
Messreihen: Durchführung von jeweils 10 Messungen in 23V-Schritten zur Bestimmung von Spannung (U), Stromstärke (I), Leistung (P) und Widerstand (R).
Grafische Auswertung: Vergleich linearer Spannungsverläufe mit nicht-linearen Strom- und Widerstandskennlinien bei PTC- und NTC-Verhalten.
Ohmsches Gesetz: Anwendung der Formel R gleich U durch I zur Ermittlung der temperaturabhängigen Werte. 00:01:59
Kapitel und Timestamps:
00:00:00 Einführung in die Temperaturabhängigkeit
00:00:37 Der Temperaturkoeffizient Alpha erklärt
00:00:53 PTC-Widerstände (Kaltleiter) und Metalle
00:01:29 Experiment 1: Wolfram-Glühlampe (PTC-Effekt)
00:02:14 Grafische Analyse der PTC-Messwerte
00:03:47 NTC-Widerstände (Heißleiter) und Halbleiter
00:04:19 Experiment 2: Kohlefadenlampe (NTC-Effekt)
00:05:05 Grafische Analyse der NTC-Messwerte
00:05:22 Widerstände mit konstantem Wert (Konstantan)
00:05:58 Analyse der konstanten Widerstandskennlinie
00:06:51 Zusammenfassung: Kaltleiter vs. Heißleiter