Der Widerstand von elektrischen Leitern ist von vier Faktoren abhängig.
1. Abhängigkeit von der Länge l des Leiters:
Je länger der Leiter, umso größer ist der Leiterwiderstand.
2. Abhängigkeit vom Querschnitt A des Leiters:
Je größer der Querschnitt ist, um so kleiner ist der Leiterwiderstand.
3. Abhängigkeit vom Leitermaterial:
Der spezifische Widerstand ρ und die Leitfähigkeit Κ beinhalten diese Abhängigkeit.
Je größer der spezifische Widerstandswert ρ ist, umso größer ist der Leiterwiderstand,
oder, je größer die Leitfähigkeit Κ ist, umso kleiner ist der Leiterwiderstand.
Aus diesen drei Abhängigkeiten ergeben sich folgende Formeln:
Beispiel für Kupfer: ρ = 1/56 und Κ = 56 . Diese Werte haben folgende Bedeutung:
Ein Kupferdraht von 1m Länge und 1mm2 Querschnitt hat einen Widerstand von 1/56 Ω ,
oder anders ausgedrückt :
Ein Kupferdraht von 56 m Länge und 1mm2 Querschnitt hat einen Widerstand von 1 Ω .
4. Abhängigkeit von der Temperatur, ausgedrückt durch den Temperaturkoeffizienten a :
Leitermaterialien, deren Widerstand sich mit zunehmender Temperatur vergrößert leiten
im kalten Zustand besser und heißen daher Kaltleiter. Dazu gehören alle Metalle.
Der Temperaturkoeffizient a ist positiv, z.B. aCu = + 0,0043 1/K
Es gibt auch Leitermaterialien, deren Widerstand sich mit zunehmender Temperatur
verkleinert.
Sie leiten im heißen Zustand besser. Man nennt sie daher Heißleiter.
Dazu gehören alle Kohle, alle Halbleitermaterialien, leitende Flüssigkeiten (Elektrolyte)
und ionisierte Gase.
Der Temperaturkoeffizient a ist negativ. z.B. aKohle = - 450 1/K
Diese Widerstandänderungen kann man folgendermaßen berechnen:
