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Allgemeines zu Kennlinien
Es gibt verschiedenartige Widerstände: lineare- und nichtlineare Widerstände.
Lineare Widerstände kennzeichnen sich dadurch, das ihr Widerstandswert immer konstant bleibt (temperaturunabhängig).
Nichtlineare Widerstände ändern ihren Widerstandswert bei Einfluss verschiedener physikalischer Grössen. Es gibt
- spannungsabhängige Widerstände (VDR = Voltage Dependend Resistor), lichtabhängige Widerstände (Fotowiderstände),
- magnetfeldabhängige Widerstände (Hallgenerator) und
- temperaturabhangige Widerstände (NTC, PTC).
Wir wollen hier die temperaturabhangigen Widerstände betrachten.
Der NTC (Negativer Temperatur Coeffizient) ist ein Bauelement, dessen Widerstand bei Erwärmung kleiner wird. Man nennt ihn deshalb auch Heissleiter. Der Kohlefaden aus unserer Kohlefadenlampe ist z. B. ein solcher Heissleiter. Kohle besitzt fast keine Valenzelektronen und mit steigender Temperatur steigt auch die Anzahl der freien Elektronen. Es können mehr Ladungsträger zum Ladungstransport beitragen und das führt zur Widerstandsabnahme. Halbleiter sind meist Heissleiter.
Bei PTC (Positiver Temperatur Coeffizient) nimmt der Widerstand bei steigender Temperatur zu. Man nennt ihn deshalb auchKaltleiter. Je höher die Temperatur eines Stoffes, desto heftiger bewegen sich die Moleküle. Für die Elektronen, die zur Leitfähigkeit beitragen, ist es schwieriger durchzukommen. Zu den Kaltleitern gehören alle Metalle, also auch der Wolframfaden aus unserer Glühlampe.
Nach dem Ohmschen Gesetz ist In einem Leiter die Stromstärke der Spannung direkt und dem Widerstand umgekehrt proportional. Durch Strom- und Spannungsmessung kann man jeden unbekannten Widerstand ermitteln.
Nun ermitteln wir mit einem Messgerät die Stromstärke, indem wir die Spannung schrittweise erhöhen. Das Diagramm Stromstärke gegen die Spannung aufgetragen ergibt die Kennlinie z.B. einer Glühlampe.