Zitat :

Nehmen wir an ich habe ein Widerstand von 1KOhm an 230V. Ich erhöhe die Spannung nun stufenweise. Die Temperatur vom Widerstand sollte doch jetzt steigen und mit zunehmenden Temperatur vom Widerstand, verringert sich doch der Strom. Das heißt der Strom steigt nicht mehr proportional zur Spannung an. Stimmt das?

Du vermischt dabei verschiedene Effekte.
Wenn Spannung und Strom proportional zueinander sind, gilt das Ohmsche Gesetz U=R*I.
Die Temperatur spielt dabei erst einmal keine Rolle, denn sie taucht in der Gleichung nicht auf.
In der Tat ändert sich der Wert eines guten ohmschen Widerstands z.B. aus Konstantandraht bei der Erwärmung nur außerordentlich wenig, und die Abweichungen von obiger Gleichung sind dann schon schwer zu messen.
Wenn du bei einem solchen ohmschen Widerstand in einem Diagramm den Strom gegenüber der Spannung aufträgst, ergibt sich eine Gerade, und deren Steigung entspricht dem Widerstand R.

Wenn du anstelle eines solchen Präzisionswiderstandes z.B. eine Glühlampe nimmst, so ändern sich die Materialeigenschaften des Wolframs bei der Erwärmung, und deshalb ist der Zusammenhang von U und I nicht mehr linear, sondern du erhältst eine gekrümmte Linie, die man auch als Kennlinie bezeichnet.
Man kann dann für die Steigung keinen bestimmten Wert mehr angeben, sondern allenfalls durch Anlegen der Tangente an die Kurve den Widerstand in diesem bestimmten Punkt bestimmen.
Der Widerstandswert ändert also ständig und somit gilt hierfür ohmsche Gesetz nicht.
Wegen des gekrümmten Verlaufs der Kennlinie spricht man in solchen Fällen auch von nichtlinearen Widerständen.

Außer durch die Temperatur kann der Widerstandswert bzw. die Leitfähigkeit vor allem auch durch den Strom selbst beeinflusst werden und das ist bei fast allen Halbleiterbauteilen in extremen Maße der Fall. Siehe Diodenkennlinie.

Zitat :

das bei einem klassischen Widerstand

Das Wort "klassisch" existiert in diesem Zusammenhang nicht.
Wenn du bei einer Glühlampe die Erwärmung des Glühfadens verhinderst, indem du z.B. den Glaskolben mit Wasser füllst, wirst du feststellen daß du wieder den einfachen linearen Zusammenhang zwischen Strom und Spannung mißt, der in diesem Fall dem Kaltwiderstand entspricht.
Über den Daumen gepeilt beträgt dieser etwa 1/10-tel des Warmwiderstands.

Zitat :

Je höher die Spannung desto kleiner der Strom bei gleicher Leistung.

Korrekt.
Und da das Kupfer der Leitung einen bestimmten Widerstandswert hat, fällt bei Stromfluß daran eine Spannung ab, die proportional zum Strom ist.
Am Ende kommt also weniger Spannung an, und das bedeutet einen Verlust.

Da man bei niedriger Spannung mehr Strom braucht um die gleiche Leistung zu transportieren, ist dann aucn der Spannungsverlust größer.
Das fällt umso stärker ins Gewicht, als selbst ein konstanter Spannungabfall bei der niedrigeren Gesamtspannung einem höheren Prozentsatz entspricht.
Aus diesen doppelt ungünstigen Sachverhalten ergibt sich der von DonComi angesprochene quadratische Zusammenhang.

Ein Zahlenbeispiel:
Ich möchte am Ende einer Leitung 100W, z.B. für eine Heizung, abnehmen.
Dazu steht mir eine Leitung mit einem Widerstand von 1 Ohm zur Verfügung. Für einen dickeren Kupferdraht war kein Geld da.
Drei Möglichkeiten:
1) Ich nehme einen Verbraucher der 10A und 10V verbraucht.
Dann verursacht die Leitung eine Spannungsreduktion um 10V, d. ich muß am Anfang 20V oder 200W zur Verfügung stellen.
Der Wirkungsgrad beträgt also nur lausige 50%.

2) Ich verwende einen Verbraucher, der mit 100V 1A funktioniert.
Dann benötige ich am Anfang der Leitung 101V und der Wirkungsgrad ist nun 99%.
Schon deutlich besser.

3) Ich kann meinen Verbraucher mit 1000V 0,1A betreiben.
Dann genügen am Anfang 1000,1 V und der Wirkungsgrad steigt auf phantastische 99,99%.
Jetzt könnte ich die Leitung sogar 100 Mal so lang machen, und hätte immer noch 99%.

Ist das nicht ein sehr guter Grund für die Verwendung hoher Spannungen beim Energietransport?

Habe mir eure Beiträge mehrmals durchgelesen, Danke dafür. Indem wie ihr es mir erklärt habt habe ich alles verstanden, immerhin weiß ich jetzt schon ein bisschen mehr darüber. Leider ist es mir trotzdem nicht ganz klar geworden.

Widerstand. Alle Elektrogeräte haben eine Widerstand sonst würde es ein vollen Kurzschluss mit viel Strom geben. Manche setzen ihn in Wärme andere in Bewegungsenergie um. Somit verbrauchen alle Geräte Energie meinetwegen 50W oder 2000Watt.

Verbraucht so ein Widerstand auch http://www.voelkner.de/products/324.....57170
Energie?


Wenn mit 230V eine 50Watt Birne betreibe dann sollte der Widerstand Wolfram 1058ohm betragen und es fließt ein Strom von 0,217A.

Da der Wolfsram sein Widerstand verändert berechne ich ihn bei 100V neu. Also.

Betreibe ich mit 100V eine 50Watt Birne dann sollte der Widerstand des Wolfram 200ohm betragen und es fließt ein Strom von 0,5A.

Im ersten Fall sind es Spannung(Druck230V) dafür weniger Strom(Elektronen0,217A) die ich genutzt habe. Den im Zweiten Beispiel habe ich zwar weniger Spannung (Druck100V) dafür mehr Strom(Elektronen0,5A) genutzt. Bezahle ich dem Stromanbieter jetzt in beiden Fällen die gleiche Energiekosten?

Grüße
Kris

Das Wolfram ändert seinen Widerstand nur mit der Temperatur!
Eine Glühlampe hat im kaltem Zustand einen relativ kleinen Widerstand, der mit der Temperatur steigt. Wenn du eine Glühlampe mit kleinerer Spannung betreibst wird sie nicht so Heiß , leuchtet also weniger. Es bringt dir gar nichts eine 50 Watt 230 V Glühlampe mit 100V und höherem Strom betreiben zu Wollen.
Der Wolframdraht ändert auf Grund der Spannung seinen Widerstand nicht!!!
Du solltest dich mal mit den Grundlagen vertraut machen.
Und ja auch ein Festwiderstand verbraucht Energie, die er in Form von Wärme abgibt.

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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am  2 Apr 2012 16:27 ]

Zitat :

Verbraucht so ein Widerstand auch http://www.voelkner.de/products/324.....57170 Energie?

Wenn du Strom hindurchschickst: Auf jeden Fall.
Da sich hier der Widerstandswert durch Erwärmung kaum verändert, kann man die in Wärme umgesetzte Leistung auch leicht berechnen: P=R*I².

Zitat :

Da der Wolfsram sein Widerstand verändert berechne ich ihn bei 100V neu. Also.

Das kannst du nicht berechnen, sondern nur messen!
Eben weil das ohmsche Gesetz wegen der Erwärmung hier nicht gilt: Der Widerstand ist nicht konstant.
Dadurch sinkt bei Betrieb mit geringerer Spannung der Strom weniger stark ab, als es das ohmsche Gesetz verlangt.





[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  2 Apr 2012 17:02 ]

Hi,

an der mit den kurzen....
das weiß ich schon alles was du mir geschrieben hast. Die Frage hast du mir trotzdem nicht beantwortet die ich gestellt habe. Somit hast du mir kein Stück weiterheholfen. Mir geht es weniger darum ob die 50WBrine mit 100V schwächer leuchtet sondern ob Sie gleich viel Energie verbraucht als die 50W Birne mit 230V. Ließ dir mein letzten Beitrag nochmal durch und wenn du mir die Frage richitg beantworten kannst hast du mir sehr weitergeholfen.

Grüße
Kris

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Dondebärchen am  2 Apr 2012 17:01 ]

P=U*I= R*I*I=(U*U):R da R sich nicht ändert ist die Leistung nur von der Spannung bei konstantem R abhängig. Das Ohmsche Gesetz R=U:I
Siehe Grundlagen lernen!
Edit: und bezahlen tust du die Arbeit das Produkt aus Leistung mal Zeit W=P*t

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am  2 Apr 2012 17:10 ]

Zitat :

Mir geht es weniger darum ob die 50WBrine mit 100V schwächer leuchtet sondern ob Sie gleich viel Energie verbraucht als die 50W Birne mit 230V.

Die gleiche Glühlampe verbraucht bei 100V weniger Leistung, aber deutlich mehr, als man mittels des ohmschen Gesetzes berechnen würde.

P.S.:
Schau dir mal diesen gemessenen Zusammenhang an:
http://de.wikipedia.org/w/index.php.....73050
Bei einem ohmschen Widerstand wäre das waagerecht verlaufende Gerade!

Diese Halogenlampe hat bei 14V einen Widerstand von 2,5 Ohm und bei der halben Spannung einen solchen von etwa 1,8 Ohm.
Bei einem ohmschen Widerstnd wären es auch bei 7V immer noch 2,5 Ohm.


Demgemäß nimmt die Lampe bei 14V eine Leistung von 78,4W auf.

Bei der halben Spannung würde ein ohmscher Widerstand ein Viertel dieser Leistung verbrauchen, also 19,6W, aber die Glühlampe braucht 27,2W !
Wie gesagt, kann man diese Abhängigkeit kaum berechnen, sondern nur messen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  2 Apr 2012 17:22 ]

Zitat :

Das kannst du nicht berechnen, sondern nur messen! Eben weil das ohmsche Gesetz wegen der Erwärmung hier nicht gilt: Der Widerstand ist nicht konstant. Dadurch sinkt bei Betrieb mit geringerer Spannung der Strom weniger stark ab, als es das ohmsche Gesetz verlangt.

Eben der Strom wird mit geringerer Spannung nicht weniger sonder mehr da der Wolfram sich nichtmehr so stark erwärmt der Widerstand sinkt und der Strom dadurch steigt. Und weil der Strom hier steigt sollte man doch nicht weniger Energie verbrauchen.
Könnt ihr mir das rechnerisch an nem Beispiel beweisen dann raff ich das auch und alle anderen Fragen lösen sich dann warscheinlich in Luft auf.

PS.Perl dein Nachtrag ja schon hilfreicher thx

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Dondebärchen am  2 Apr 2012 17:29 ]

Nein Der Strom sinkt durch die Erwärmung jedoch ist das nicht linear.
Beispiel ein R von 100 Ohm hat rechnerisch einen Strom von 230V: 100V:A= 2,3 A zur Folge. Bei 100Vsind das aber nur 100V:100V:A= 1 A.
Da eine Glühlampe ein Kaltleiter ist nimmt der Widerstand mit Erwärmung zu das bedeutet kalt 100Ohm, warm zb 200Ohm. Damit gilt aber das Ohmsche Gesetz nicht mehr, da in ihm die Temperatur nicht vorkommt, und der Widerstand eben nicht konstant ist! Auf deine Glühlampe bezogen bedeutet das das du den Strom nicht berechnen kannst. In unserem Beispiel würde die Glühlampe bei 230 V und 200 Ohm (Warm) nur 230V:200V:A= 1,15 A ziehen! Kalt allerdings 2,3 A!
Bei 100 V erreicht sie nicht die 200 Ohm, sondern irgend einen Wert zwischen 100 und 200 Ohm. Sie nimmt also einen Strom zwischen 1 A und 0,5 A auf.

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Wenn deine Glühlampe bei ihrer Betriebsspannung 50W benötigt, dann musst du für die Gesamte Leistung noch die des Vorwiderstandes dazurechnen.

Angenommen 50V 50W Glühlampe = 1 A Strom.

An 50V hast du dann genau 50W.

Betreibst du nun diese Glühlampe mit einem Serienwiderstand an höherer Spannung, dann legst du den Vorwiderstand ja so aus, dass an der Glühlampe wider 50V anliegen.

Abhängig von der tatsächlichen Spannung dimensionierst du nun deinen Vorwiderstand.

zB.: bei 200V:

Glühlampe 50V
Vorwiderstand 150V
Strom durch beide -> 1A

Die Glühlampe leuchtet gleich Hell

Tatsächliche Leistung:
50W Glühlampe (50V*1A)
150W Vorwiderstand (150V*1A)

Gesamt also Leistung 200W

Mit Vorwiderständen lässt sich so keine Leistung "sparen".

Zitat :

Eben der Strom wird mit geringerer Spannung nicht weniger sonder mehr da der Wolfram sich nichtmehr so stark erwärmt der Widerstand sinkt und der Strom dadurch steigt...

Diese Annahme ist falsch!
Der Strom sinkt auch hier mit fallender Spannung, aber eben nicht so stark, wie es bei einem linearen Widerstand der Fall wäre.

Aus der oben verlinkten Grafik kann man ermitteln, daß diese Lampe bei 14V 5,6A aufnimmt, aber bei halber Spannung eben nicht den halben Strom von 2,8A, sondern fast 3,9A.

Zitat :

Der Strom sinkt auch hier mit fallender Spannung, aber eben nicht so stark, wie es bei einem linearen Widerstand der Fall wäre.

Stimmt ja ich habe immer nur auf den Widerstand geschaut der bei abkühlen mehr Strom leitet aber da die Spannung kleiner geworden ist hat sich der Strom um ein vielfaches auch mit verringert^^.



Das bedeutet also, dass in der Theorie immer mit ideal leitenden Leitern gerechnet wird. Ohne Erwärmungen. In der Praxis kann ich also keine 50Watt Glühbirne mit ohmschen Gesetz berechnen, da das Ergebnis einfach falsch wäre eben wegen der erhitzen des Wolfram in der Glühbirne.
Anders natürlich bei ohmschen Widerständen, dort gilt bei Erhöhung der Spannung, nach wie vor der gleiche Widerstandswert trotz Erwärmung. Korrekt?

Nehmen wir an der Wolfram wäre ein ohmscher Widerstand. Also gilt. Je höher die Spannung bei gleichem Widerstand desto höher der Strom.
Theoretisch und rechnerisch nehmen wir an meine 50W Glühbirne ist so ein idealer o.Widerstand. Wenn ich aber jetzt rechne 50W/230 = 1058ohm und ich 50W / 100V = 200ohm kommen unterschiedliche Werte dabei raus.Welchen Widerstand hat den jetzt die Glühbirne ich dachte wenn man von idealen Leitern ausgeht spielt es keine Rolle ob man die Spannung erhöht oder verringert der Widerstand sollte doch gleich bleiben. Mit welcher Spannung wurde den hier gerechnet das die auf 50W Nenndaten kommen?
Welchen ohmischen Widerstand hat den jetzt diese 50Watt Birne wenn man die Erhitzung vernachlässigt?


Grüße
Kris

Zitat :

Wenn ich aber jetzt rechne 50W/230V = 1058ohm und ich 50W / 100V = 200ohm kommen unterschiedliche Werte dabei raus

Ist doch klar, denn bei 100V anliegender Spannung werden keine 50W mehr umgesetzt, diese 50W werden nur bei 230V geleistet.
Du darfst hier also nicht die Leistung nehmen.

Zitat :

Das bedeutet also, dass in der Theorie immer mit ideal leitenden Leitern gerechnet wird. Ohne Erwärmungen. In der Praxis kann ich also keine 50Watt Glühbirne mit ohmschen Gesetz berechnen,

Kommt auf den speziellen Fall an.
Ansonsten macht man es, wie ich oben gesagt habe: man approximiert das Temperaturverhalten R(T) linear oder quadratisch (die Gleichung dafür folgt aus der Taylorentwicklung des jeweiligen Zusammenhangs, der meist kompliziert ist (e-Fkt. oder sowas)) und kann dann mit dem Wert einer Referenztemperatur (Widerstand am Entwicklungspunkt) und dem Koeffizienten, meist α, den Widerstand der neuen Temperatur bestimmen, in der entspr. Gleichung als Abstand zum Entwicklungspunkt, ΔT.

Wenn mich meine Erinnerung nicht trübt dann so:
R(T) = R₀·(1+αΔT)

_________________


[ Diese Nachricht wurde geändert von: DonComi am  2 Apr 2012 19:22 ]