Warum steigen Temperatur und Widerstand bei erhöhter Spannung im Draht?
Durch die stärkeren Schwingungen erhöht sich die Querschnittsfläche für mögliche Stöße, deren Anzahl mit steigender Temperatur zunimmt und den Widerstand steigen lässt (Kaltleiter).
Warum hohe Spannung?
Zum Transport von elektrischer Energie über große Entfernungen werden Hochspannungsleitung genutzt. Durch den Nutzen hoher Spannungen kann der in den Leitung fließende Strom klein gehalten werden. Hohe Spannungen reduzieren die Verlustleistung auf dem Transportweg.
Warum steigt der Widerstand bei steigender Temperatur?
Bei steigender Temperatur schwingen die Gitterbausteine des Metalls stärker und behindern die Elektronen beim Fließen. Dadurch steigt der Widerstand.
Was bedeutet eine hohe Spannung?
In der elektrischen Energietechnik wird eine elektrische Spannung als Hochspannung (englisch High Voltage, HV) bezeichnet, deren Werte vereinbarungsgemäß 1000 Volt (1 kV) Wechselspannung und 1500 V (1,5 kV) Gleichspannung überschreiten.
Was ist der Zusammenhang zwischen elektrischer Spannung und Widerstand?
Der Zusammenhang zwischen elektrischer Spannung, Stromstärke und Widerstand wurde im Jahr 1826 durch Georg Simon Ohm entdeckt. Ihm zu Ehren wird auch heute noch die Widerstandsgleichung (5) als „Ohmsches Gesetz“ bezeichnet und in folgender Form angegeben:
Wie ist der Zusammenhang zwischen Stromstärke und Spannung angegeben?
Neben den beiden bisher genannten Formen (5) und (6) kann der Zusammenhang zwischen Stromstärke und Spannung auch folgendermaßen angegeben werden: [6] Bei einer höheren Spannung ist somit auch die Stromstärke höher, die durch einen Stromkreis oder ein elektronisches Bauteil fließt.
Wie kann man die hohen Spannungen überhaupt erreichen?
Um die benötigten hohen Spannungen überhaupt erreichen zu können, entwickelten Wissenschaftler gegen Ende des 19. Jahrhunderts den Transformator. Mit einem Transformator lässt sich einerseits Wechselstrom mit hoher Spannung erzeugen, der sich andererseits am Zielort wieder auf niedrigere Spannung heruntertransformieren lässt.
Wie wird der Verlust durch Wärmeenergie kompensiert?
Wenn also der Stromfluss verringert wird, wird auch der Verlust durch Wärmeenergie kleiner. Um trotzdem genügend elektrische Energie zu transportieren, wird die reduzierte Stromstärke durch eine erhöhte Spannung kompensiert.