Der Komet 3409 – Seite 5
https://komet-archiv.de/archive/3393/5

Automatisch erkannter Originaltext. Frakturschrift, historische Schreibweisen und Erkennungsfehler können vom Scan abweichen. Zitate bitte am Bild prüfen.

Nr. 3409
>>DER KOMET« PIRMASENS
Egon, im Sicherungskasten hat's geknallt!
Widerstände
(2. Folge.)
Heute haben wir nun einige Themen zu be-
sprechen, die etwas Anforderungen stellen, da
man sie nicht so gut veranschaulichen und ich
Ihnen keine Versuche zeigen kann. Nachdem
wir uns aber doch schon ganz gut in der so-
genannten Fachsprache unterhalten können,
stelle ich fest, daß wir uns auch schon gut an-
einander gewöhnt haben. Wollen wir also heute
den elektrischen Widerstand besprechen.
Unsere Frage: Was ist ein Widerstand? Ein
Widerstand ist ein verhältnismäßig schlechter
Leiter. Widerstände werden verwendet in den
Stromverbrauchern und stellen z. B. den Glüh-
faden in den Glühlampen, die Heizspirale in
Heizöfen, Bügeleisen, Kochern usw. dar. Auch
werden sie zu Tausenden in den Geräten, wie
Verstärker, Rundfunk- und Fernsehgeräten, ver-
wendet. Es gibt kein Gebiet der Elektrotechnik,
in dem nicht Widerstände eine Rolle spielen.
Im gewissen Sinne zählen auch die Zuleitungen
zu den einzelnen Verbrauchern als Widerstände.
Besonders auf großen Entfernungen sind diese
wirksam. Widerstände sind also, genauer gesagt,
verschiedene Metalle mit jeweils verschiedenen
Widerständen, ebenso Flüssigkeiten vom Was-
ser bis zur Schwefelsäure - sowie Kohle und
ähnliche Stoffe. Das waren also die guten Leiter,
kurz Leiter genannt. Das Gegenteil sind Nicht-
leiter oder Isoliermaterialien, wie Gummi, Glas,
Porzellan u. a. Außerdem gibt es noch die so-
genannten Halbleiter, wie Holz u. a.
Die Unterscheidung der einzelnen Widerstände
kann nach dem sogenannten spezifischen Wider-
stand und dem Leitwert vorgenommen werden.
Der spezifische R gibt an, welchen Widerstand
in Ohm 1 Meter Draht besitzt, der einen Me-
tallquerschnitt hat von 1 qmm oder 1 mm²
-Kurzzeichen = 10
Beispiel aus nach-
stehender Tabelle: 1 m 10 Kupfer =0,018 Ohm.
Man kann aber auch den Leitwert angeben. Er
besagt: um 1 Ohm zu bekommen, werden x Meter
(siehe Tabelle) Draht von 1 Stärke benötigt.
Beispiel Kupfer: 57,1 m, 10 = 1 Ohm.
Werkstoff
Leitwert
Widerst.
a) Reine Metalle
p
X
Aluminium
0,0287
34,8
Aldrey
0,0333
30,0
Blei
0,21
4,8
Eisen (WM 13)
0,13
7.7
Kupfer
0,018
57,1-
Nickel
0,10
10,0
0,11
9,0
0,95
1,01
0,016
62,5
0,055
18.2
0,06
16,5
0,13
Platin
Quecksilber
Silber
Wolfram
Zink
Zinn
b) Legierungen
Konstantan, Rheotan
7,7
0,50
2,0
Neusilber
Nickelin (2)
}
0,30
3,3
WM 30
0,30
3.3
Nickel-Chrom-Stahl
1,0
1,0
Chrom-Nickel (WM 100)
1,1
0,91
Stahlchromaluminium
(WM 140)
1,4
0,71
Messing
0,074
Elektron
0,0833
Somit hätten
13,5
12...18
100 m Kupferdraht, 10
1,8 Ohm
und 100 m Chromnickeldraht, 10 110 Ohm.
Sie sehen, wie unterschiedlich sich die Metalle
verhalten. Also wird man Kupfer zu Leitungen,
die dem Strom wenig Widerstand entgegensetzen
sollen, verwenden und die höher gelegenen Me-
talle zu Widerständen in Stromverbrauchern
verarbeiten.
,,Der Strom hat mir ein Lied erzählt." Sie brau-
chen nur an einem eingeschalteten Motor oder
Transformator zu hören. Mit unseren modernen
Schlagern hat dies aber nichts gemeinsam, es
ist nicht melodiös, nicht geistreich, und reimen
tut es auch nicht. Doch möchte ich damit nur
ein Beispiel an Stelle eines Versuches bringen.
Ich komme von weit her und eile durch die
langen Leitungen, was mir fast gar nichts aus-
macht. Dann komme ich zu meinen Abnehmern,
und schon von da an fühle ich mich beengt. Und
dann diese Stromverbraucher! Da muß ich durch
ein ganz kleines Loch hindurch (mitunter kann
ich auch
Umweg
einen bequemen kleinen
machen und ausbüxen), und in diesen Wider-
ständen geht meine ganze Kraft verloren. Auch
die Ampere gehen nicht in der Menge durch,
wie ich das gerne hätte. Doch nicht nur ich habe
diese Arbeit, auch dem Widerstand wird es ganz
schön heiß. Dadurch habe ich schon manchen
dieser unschönen Widerstände zum Glühen ge-
bracht, was mich wieder einigermaßen beruhigt.
Uns aber beruhigt das leider noch nicht, denn
wir wollen so manches noch genauer wissen.
Über das Verhalten von Widerständen gibt es
nämlich noch ein Gesetz, das sogenannte Kirch-
hoffsche Gesetz. Wir werden es nicht ausführlich
behandeln, da es nicht sehr interessant ist, doch
sei ein Lehrsatz angeführt: Der gesamte Wider-
stand mehrerer hintereinandergeschalteter Wi-
derstände ist gleich ihrer Summe.
In der folgenden Abbildung sehen Sie das Wider-
standszeichen. Die dabeistehende Zahl bedeutet
die Größe in Ohm. Über jeden Widerstand habe
ich ein Voltmeter angelegt (Anzeigerät für
elektrische Spannung), ebenso habe ich ein sol-
ches an die Eingangsklemmen der Spannung ge-
legt; außerdem wurde ein Strommesser in den
Stromkreis (Amperemeter) eingeschaltet.
6 V =
ΤΩ
B
ww
ΤΩ
A
C
Wir haben in vorliegender Abbildung einen
Stromkreis, in dem 2 R eingeschaltet sind von
je 1 Ohm. Diese R sind hintereinandergeschaltet.
Als treibende Spannung sind 6 Volt vorhanden.
Nachdem also der Strom den einen Widerstand
passiert hat, muß er durch den 2. R auch noch
hindurch. Für den Strom sieht also die Sache so
aus, daß er durch einen Gesamtwiderstand von
2 Ohm muß, an dem sich die Spannung von
6 Volt verbraucht. Es fließen also in den Strom-
kreis 3 Ampere (nach dem Ohmschen Geestz).
Dieser Strom wird durch das Amperemeter an-
gezeigt. Bei dem Amperemeter ist es nun gleich,
ob es am Eingang bei Punkt A oder zwischen
den Widerständen bei Punkt B oder in der Ab-
leitung bei Punkt C eingeschaltet wird. Wir
merken: was zufließt, fließt auch ab, da der
Spannungsunterschied zwischen Plus und Minus
auftritt.
Die über den Widerständen angebrachten Volt-
meter zeigen je 3 Volt an. Man spricht: an den
Widerständen fallen je 3 Volt Spannung ab,
Schließen wir nun mal einen R von den beiden
kurz durch, überbrücken von Punkt a nach b
oder c nach d durch einen Draht, dann ändert
sich der Kreis wie folgt: Es ist also nur noch
1 R mit 1 Ohm wirksam, an dem nun die ganze
Spannung von 6 Volt abfällt (wird durch das zu-
gehörige Voltmeter angezeigt); 1 Ohm bei 6 Volt
ergibt aber nach dem Ohmschen Gesetz 6 Ampere.
Da dies aber doch noch einfach war und Sie
sicher mehr von diesen Sachen zu hören wün-
schen, kramen wir noch aus der Mottenkiste die
gemischte Schaltung.
Wollen wir nun 2 verschiedene Widerstände in
die vorgeschriebene Schaltung einbauen, und
zwar einen mit 1 Ohm und einen mit 2 Ohm, so
ergibt dies einen Gesamt-R von 3 Ohm = 2 Amp.
Aber es fallen an den beiden R nicht mehr
gleichmäßige Spannungen ab. Nehmen wir an,
der erste R ist 1 Ohm, der zweite R ist auf 2 Ohm
erhöht, so wird sich das Verhältnis so ergeben,
daß das Instrument vom ersten R 2 Volt anzeigt
und das vom 2. R auf 4 Volt anschlägt. Wollen
Sie sich bitte überlegen, daß die gesamte Span-
nung aufgeteilt wird in die einzelnen Wider-
standsgrößen. Würden Sie bei gleicher Spannung
zehnmal größere Widerstände nehmen, also 10
und 20 Ohm, dann würde sich nach dem Ohm-
schen Gesetz der Strom ändern, der Spannungs-
abfall an den Widerständen R 1 und R 2 aber
gleichbleiben.
Das war die Hintereinanderschaltung von Wider-
ständen. Die Parallelschaltung werden Sie nun
ganz leicht verstehen.
152
wwwww
wwww
Seite 5
Der Gesamt-R ist bei Parallelschaltung immer
kleiner als der kleinste. Gedankenstütze: 2 Rohre
lassen mehr Wasser durch. Als Gesamtwider-
stand der Schaltung 12 Ohm.
152
www
152
www
152
152
1.2
www
Nun aber wird es gemischt, alles ist durchein-
ander. Man nennt so eine Zusammenschaltung
auch Brückenschaltung (Brücke der R in der
Mitte). Diesen Brückenwiderstand wollen wir
mal weglassen. Es ergeben sich dann je zwei
hintereinandergeschaltete Zweige, die parallel
liegen. Also hat diese Anordnung den Wider-
stand von 1 Ohm. Auch wenn der 5 R (die
Brücke) eingeschaltet wird, ändert sich daran
nichts, da der Strom immer den besten Weg
geht. Über die Brücke würde in jedem Fall ein
höherer Widerstand für den Strom auftreten.
Die Brücke bleibt also stromlos, wenn alle R ab-
solut gleich sind. Falls nun ein Längswiderstand
geändert wird, wird ein Strom über die Brücke
fließen. Diese Tatsache wird in elektrischen
Meßgeräten ausgenützt. Es dürfte sehr zum Ver-
ständnis beitragen, wenn Sie selbst bei der
Brückenschaltung im Geiste verschiedentlich
Ohmwerte ändern würden und sich dann über-
legen, welchen Weg der Strom nimmt. Auf die
Formel zur Berechnung der Brückenschaltung
wollen wir nicht eingehen, da diese nicht oft
gebraucht wird.
Ich möchte damit in Ihnen nur das richtige Ge-
fühl wecken für die Vorgänge in der Elektro-
technik. Dazu noch einen Versuch, den Sie leicht
provisorisch durchführen können. Sie benötigen
dazu 5 Fassungen und 5 Glühlampen gleicher
Wattzahl, ca. 25 Watt. Wenn Sie es recht schön
und übersichtlich machen wollen, dann schrau-
ben Sie die Fassungen in der Reihenfolge auf
ein Brett wie die Widerstände in der Brücken-
schaltung - für jeden Widerstand eine Fassung.
Dann verbinden Sie, wie angegeben, und schlie-
Ben bei Punkt A und B die Netzspannung an,
220 Volt. Beim Hantieren mit der Netzspannung
stehen Sie immer auf trockenem Holzboden. Nun
verrate ich Ihnen ein kleines Geheimnis: Fassen
Sie nicht zwei spannungsführende Drähte
Einer beißt nicht, wenn Sie trocken stehen. Am
besten schließen Sie erst die Spannung an, wenn
alles fertig ist und auch die Glühlampen ein-
geschraubt sind. Es ereignet sich folgendes: Die
4 Lampen, die die Längswiderstände darstellen,
brennen genau mit halber Spannung. Die fünfte
Brückenlampe leuchtet nicht. Danach machen
Sie Ihre Überlegungen, daß eine größere Lampe
einen geringeren Widerstand hat und tauschen
eine Lampe gegen eine solche mit höherer Watt-
zahl aus. Die ganze Anordnung wird gestört und
die Brückenlampe glüht auch die Brücke ist
aus dem Gleichgewicht gebracht.
an.
Bedenken brauchen Sie keine zu haben, pas-
sieren kann nichts dabei. Nur müssen Sie auf-
passen und beim Arbeiten den Strom abschalten.
Sollte die Anordnung nicht gleich richtig funk-
tionieren, zumal wenn Sie Aufschraub- oder
Illuminationsfassungen benutzen, gebe ich Ihnen
noch einen Typ: Es kann eine Lampe defekt sein
oder nicht richtig aufsitzen. Schließen Sie zur
Probe mit einem Draht eine nach der anderen
kurz (nicht gleichzeitig). Wenn Sie eine defekte
Lampe erwischt haben, leuchtet die andere hell
auf. Versuchen Sie sich auch diesen gleichen
Vorgang zu erklären, Sie werden sicherer in der
Handhabung.
In vielen Geschäften sind noch Illuminationen
mit 14-Volt-Lampen vorhanden, die in Serien
zu ca. 15-16 Stück an der Spannung von 220 V
liegen. Der Ärger ist groß und hört nimmer auf.
Immer ist eine Birne oder Fassung defekt.
Zeichnen Sie sich die einzelnen Serien mit einem
Farbstrich (zum Erkennen der Serie lockern