Wenn wir es mit elektrischen Schaltungen zu tun haben, trägt jeder Leiter zum Gesamtwiderstand der Schaltung bei. Der Widerstand eines Leiters hängt von seinem Material, seiner Länge und seiner Querschnittsfläche ab. Aber was passiert mit dem Widerstand, wenn der Leiter halbiert wird?
Um diese Frage zu beantworten, ist es wichtig sich daran zu erinnern, dass der Widerstand des Leiters direkt proportional zu seiner Länge und umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche ist. Mit anderen Worten, je länger der Leiter ist und je kleiner die Fläche seines Querschnitts ist, desto höher ist sein Widerstand.
Angenommen, wir haben einen Leiter mit einem bekannten Widerstand von 20 Ohm. Wenn wir es halbieren, wird sich seine Länge halbieren und die Querschnittsfläche bleibt gleich. Daher wird der neue Leiterwiderstand doppelt so groß sein, dh er wird 10 Ohm betragen.
Widerstandsverhalten nach dem Schneiden eines 20 Ohm langen Leiters
Wenn ein 20-Ohm-Leiter in zwei Hälften geschnitten wird, ändert sich auch sein Widerstand. Wir werden jetzt zwei separate Leiter haben, jeder mit seinem eigenen Widerstand.
Nach dem ohmschen Gesetz ist der Widerstand eines Leiters direkt proportional zu seiner Länge und umgekehrt proportional zu seinem Querschnitt. Dies bedeutet, dass, wenn wir den Leiter in zwei Hälften teilen, sein Widerstand abnimmt.
Für einen Leiter mit einer Länge von 20 ohm erhalten wir nach dem Schneiden zwei Leiter mit jeweils 10 ohm Widerstand. Das heißt, nach dem Schneiden wird der Widerstand des ursprünglichen Leiters gleichmäßig zwischen den beiden Teilen aufgeteilt.
Das Widerstandsverhalten des Leiters nach dem Schneiden besteht daher darin, den Widerstand zu reduzieren und ihn entsprechend den neuen Leitergrößen zu verteilen.
| Ursprünglicher Explorer | Leiter 1 | Leiter 2 |
|---|---|---|
| 20 ohm | 10 ohm | 10 ohm |
Widerstand ändern
Wenn ein 20-Ohm-Leiter in zwei Hälften geschnitten wird, ändert sich sein Widerstand. Die geschnittenen zwei Hälften des Leiters haben den gleichen Widerstand.
Der Gesamtwiderstand des Leiters kann mit der Formel R = ρ * (L / A) ausgedrückt werden, wobei R der Widerstand ist, ρ der spezifische Widerstand des Leiternmaterials ist, L die Länge des Leiters ist und A die Querschnittsfläche des Leiters ist.
Wenn der Leiter in zwei Hälften geschnitten wird, wird seine Länge auf L / 2 reduziert und die Querschnittsfläche bleibt unverändert. Daher wird der neue Widerstand R/2 sein.
Somit beträgt der Widerstand eines 20 Ohm langen Leiters nach dem Halbieren 10 Ohm.
Physische Erklärung des Phänomens
Wenn der Leiter in zwei Hälften geschnitten wird, nimmt sein Widerstand ab. Dies liegt an einer Änderung der Länge des Leiters. Wenn der Leiter in zwei Hälften geschnitten wird, nimmt seine Gesamtlänge um das Doppelte zu, und der Widerstand ändert sich proportional zur Länge.
Der Widerstand eines Leiters hängt direkt von seinen geometrischen Eigenschaften ab, z. B. der Länge und der Querschnittsfläche des Leiters. Beim Schneiden des Leiters wird die Länge um das Doppelte vergrößert, die Querschnittsfläche ändert sich jedoch nicht. Dies führt zu einer Halbierung des Widerstandes des Leiters.
Eine einfache Erklärung ist, dass je länger der Leiter ist, desto mehr Hindernisse bestehen, um einen elektrischen Strom zu passieren. Wenn Sie die Länge des Leiters verdoppeln, treten doppelt so viele Hindernisse auf, was zu einer Verdoppelung des Widerstands führt. Gleichzeitig bleibt die Querschnittsfläche des Leiters jedoch konstant, was die mit der Länge des Leiters verbundenen Hindernisse schwächt.
