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Ein Widerstand an sich ist ein elektrisches Bauelement mit einem ohmschen Widerstand. Ein PTC Widerstand gehört dabei zum Typs der Halbleiter und Thermistoren. Widerstände lassen sich unter anderem dafür verwenden, um den elektrischen Strom zu begrenzen oder eine Spannung in einer Schaltung aufzuteilen. Kaltleiter sind Halbleiterwiderstände und temperaturabhängig. Das „PTC“ bedeutet „Positive Temperature Coefficient“. Das verweist auf den positiven Temperaturkoeffizienten dieser Halbleiter.
Ein Halbleiter kann unter anderem aus polykristalliner Keramik bestehen. Normalerweise wirkt Keramik isolierend. Kaltleiter hingegen verwenden eine Bariumtitanat-Keramik. Hierdurch erhalten sie ihre leitende Eigenschaft und ihren positiven Temperaturkoeffizienten. Durch das Bariumtitanat wird er „dotiert“, das heisst, das Material wird mit Fremdatomen verunreinigt. Diese Fremdatome ermöglichen den Stromfluss. Aufgrund dieser Eigenschaften leitet er bei geringen Temperaturen den Strom besser. Steigt die Temperatur an, dann erhöht sich der Widerstand und es fliesst weniger Strom. Man spricht auch von Potenzialwällen.
Für Bauelemente dieser Art bieten sich viele Anwendungsmöglichkeiten. Eine wichtige Aufgabe von Halbleitern ist die Temperaturmessung in Motoren oder Transformatoren mit starker thermischer Belastung. Halbleiter verwendet man in Widerstandsthermometern als interne oder externe Temperaturfühler, häufig geschieht das in Automobilen. Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Temperaturmessung bei Bauelementen mit Übertemperaturschutz oder Überstromschutz. Dabei verringern die Kaltleiter die Stromstärke der angeschlossenen Verbraucher. Früher kamen sie auch in Röhrenfernsehern und Röhrenmonitoren zur Anwendung. Hier entmagnetisierten sie die Lochmasken mittels geschalteter Spulen. In Glühlampen befinden sich ebenfalls PTC Widerstände.
In der Haushalts- und Industrieelektronik verwendet man drei grundlegende Typen von PTC Widerständen:
Die Widerstandswerte sind beim Kaltleiter Nullwiderstände. Der Nennwiderstand gibt an, wie hoch der Widerstand bei einer Temperatur von 25 Grad ist. Erst mit steigender Temperatur steigt der Widerstandswert unaufhörlich an, sobald der Kaltleiter eine bestimmte Temperatur überschritten hat. Die einzelnen Materialien und individuellen Ausführungen können sich je nach Hersteller in der Genauigkeit unterscheiden.
Es gibt eine Reihe von Materialien, aus denen Kaltleiter bestehen können:
Heissleiter sind das Gegenstück zum Kaltleiter. Ihre Bezeichnung ist NTC (Negative Temperature Coefficient). Die elektrische Leitfähigkeit der Heissleiter steigt mit höheren Temperaturen. Ähnlich wie ein Kaltleiter verhält sich der Heissleiter nichtlinear. NTCs bestehen häufig aus Eisenoxiden, Titandioxiden und anderen Metalloxiden. Bei Raumtemperatur verhalten sie sich hochohmig. Bei zunehmender Temperatur verringert sich der Widerstandswert. NTC Widerstände verwendet man unter anderem bei der elektronischen Temperaturmessung. Bei Widerstandsthermometern verwendet man sie für externe und interne Temperaturfühler.
Den Temperaturkoeffizienten nennt man auch Temperaturbeiwert. Dieser Wert oder Koeffizient beschreibt die relative Änderung eines physikalischen Wertes in Relation zu der Änderung der Temperatur. Dazu gibt es eine Bezugstemperatur. Temperaturkoeffizienten geben in Länge oder Volumen den Druck, den elektrischen Widerstand, die Temperaturspannung und andere physikalische Grössen wieder. Es besteht entweder ein linearer oder ein nichtlinearer Zusammengang. Bei den meisten elektrischen Bauelementen muss man diesen Wert immer einberechnen. Widerstandsthermometer wie Kalt- und Heissleiter machen sich den Temperaturkoeffizienten jedoch zunutze. Bei standardisierten Widerstandsthermometern des Typs Pt100 Polynome nutzt man zur Berechnung der absoluten Temperatur den gemessenen Widerstand. Die Bezugstemperatur ist in diesem Fall null Grad.
Sobald man den Kaltleiter konstant mit Strom versorgt, erhöht sich der Widerstand des PTCs. Damit steigt die Wärmeleistung an und ein „labiles Gleichgewicht“ setzt ein. Stattdessen setzt man die Kaltleiter lieber konstant unter Spannung. Bei steigender Temperatur sinkt dann die Wärmeleistung und der Kaltleiter kann sich schneller abkühlen. Bei der Temperaturfühlung mit Mikrocontrollern verfügt der Kaltleiter oft über einen Vorwiderstand mit konstanter Betriebsspannung.
Der spezifische Widerstand von Kupfer ist ein wichtiger Wert in der Praxis der Elektrotechnik und Elektronik, denn Kupfer ist einer der meistverwendeten Leiter. Daher ist es wichtig, das Zustandekommen dieses Wertes und seine Abhängigkeit von der Temperatur zu verstehen. Mit einer einfachen Formel lässt sich auf diesen Grundlagen auch der Widerstand eines Drahtes, einer Spule oder einer anderen Leitung berechnen. Wir zeigen dir hier, wie es geht.
Wenn eine elektrische Heizung ins Bad soll, fehlt oftmals die Steckdose. Steckerleisten sind hier keine Alternative. Es wird also Zeit für feste Elektroinstallationen. Da hier mit sehr hohen Spannungen gearbeitet wird, handelt es sich um eine Aufgabe für professionelle Handwerker: Fehler bei der Montage können zu lebensgefährlichen Verletzungen und Bränden führen. Wir wollen dir einmal zeigen, was der Elektriker bei der Elektroinstallation so alles macht.
Die Verlegung von elektrischen Leitungen unter Putz ist heute allgemeiner Standard. In jedem Haus versehen zahlreiche Unterputzdosen ihren Dienst, ohne jemals gesehen zu werden. Viele bleiben sogar während ihrer gesamten Lebensdauer von den Hausbewohnern unentdeckt. Das ist ein sicheres Zeichen dafür, dass der Elektriker, der sie eingebaut hat, sein Handwerk beherrschte. Unterputzdosen kommen überall dort zum Einsatz, wo Schalter oder Steckdosen installiert sind, oder sie sitzen als Verteilerdosen dort in den Wänden, wo verschiedene Leitungen miteinander verbunden sind. Treten keine Fehler auf und nimmt der Hausbesitzer keine Veränderungen vor, bleiben Unterputzdosen immer unangetastet.
Reisende aus ganz Europa, speziell aus Deutschland und Österreich, bringen für ihren Aufenthalt in der Schweiz am besten ein wichtiges Utensil mit: Der Reiseadapter ist fürs Aufladen von Handy, Akkus für die Kamera oder andere Elektrogeräte unverzichtbar. Unterschiedliche Steckertypen und DIN-Normen machen den Einsatz des Adapters nötig. Damit du Geräte aus anderen Ländern ungehindert auch in der Alpenrepublik nutzen kannst, haben wir uns die häufigsten Fragen rund um die Stromanschlüsse der Schweiz angesehen.
RJ45 bezeichnet einen achtpoligen Stecker für das Netzwerkkabel. Die RJ45 Belegung ist über einen Farbcode A und einen Farbcode B, abgekürzt auch als EIA oder TIA bezeichnet, codiert. Wie kommen die Adernpaare im Kabel zusammen? Und was hat es mit der Pinbelegung genau auf sich? Eine stabile und sichere Netzwerkverbindung erhältst du nur, wenn die Belegung im Netzwerk richtig umgesetzt ist. Deshalb ist die korrekte Verkabelung nach TIA 568b oder einem anderen Standard so wichtig. Wir beantworten die häufigsten Fragen zur RJ45 Belegung!
Mit Solarmodulen auf deinem Dach trägst du zur Nutzung erneuerbarer Energien und zum Umweltschutz bei. Solarpanels ermöglichen es je nach Sonnenlicht, den Eigenverbrauch zu decken. Dabei spielen die Ausrichtung deines Dachs und das Wetter eine wichtige Rolle. Wenn deine Solarzellen mehr Energie produzieren, als du verbrauchst, kannst du den Strom in das Energienetz einspeisen und dafür Kompensation erhalten. In diesem Beitrag erfährst du, was eine Solarzelle ist, wozu sie dient und mit welcher Leistung der Solarpanels du rechnen kannst. Zudem erklären wir dir, welche Erträge realistisch sind und wie viele Solarzellen du benötigst, um per Photovoltaikanlage ausreichend Leistung zu generieren.