Elektrischer Widerstand
Der elektrische Widerstand (R) eines Leiters oder Bauteils gibt an, wie stark er den elektrischen Stromfluss hemmt. Gemessen in Ohm (Ω) besagt ein hoher Widerstand, dass bei einer bestimmten Spannung nur ein geringer Strom fließt, während ein niedriger Widerstand einen höheren Stromdurchfluss ermöglicht. Das ohmsche Gesetz beschreibt den Zusammenhang: Spannung (U) = Widerstand (R) × Strom (I). Materialien wie Metalle haben sehr geringe Widerstände (sie leiten Strom gut), Isolatoren wie Keramik oder Kunststoffe weisen extrem hohe Widerstände auf und lassen kaum Strom durch. In elektrischen Anlagen wird der Widerstand gezielt genutzt und beachtet: Widerstände begrenzen Ströme oder teilen Spannungen, sind aber auch unerwünscht, wenn sie zB durch lange Leitungen oder lose Kontakte auftreten und zu Energieverlust oder Erwärmung führen. Ein hoher Übergangswiderstand an einer schlecht angezogenen Klemme etwa kann gefährliche Hitze entwickeln und im schlimmsten Fall einen Kabelbrand auslösen. Um Schäden durch zu hohe Ströme zu vermeiden, werden Sicherungen und Schutzschalter eingebaut, die bei Überstrom den Stromkreis unterbrechen und so Leitungen sowie Personen schützen. Der Widerstand eines Leiters hängt vom Material und den Abmessungen ab – ein langer, dünner Draht hat mehr Widerstand als ein kurzer, dicker aus demselben Material; zudem steigt bei den meisten Metallen der Widerstand mit höherer Temperatur. Die im Widerstand in Wärme umgesetzte Energie (Verlustwärme) nutzt man in Elektroheizungen gezielt, während sie in Leitungen unerwünscht ist. Deshalb werden Kabel für hohe Ströme mit ausreichend großem Querschnitt ausgelegt, um den Widerstand und die Wärmeverluste gering zu halten. So ist der Widerstand ein grundlegender Parameter, der bei Planung und Sicherheit von Elektrosystemen berücksichtigt werden muss.
