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-   -   temperaturabhängigkeit des el. Widerstandes (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=3419)

Fuchs 25.09.18 18:56

temperaturabhängigkeit des el. Widerstandes
 
Hey,
Die Erhöhung des elektrischen Widerstandes bei Temperaturerhöhung ist leicht zu erklären. Nun habe ich nach einer Erklärung für die abnahme des R bei steigender Temperatur für Graphit, oder besser noch allgemein kohlenstoffhaltige Leiter gesucht. Jede Erklärung hierzu im Internet argumentiert mit dem Bändermodell eines Halbleiters. Aber Graphit ist ein Leiter, also muss es ja eine andere Erklärung geben, oder?
Ich finde leider auch kein Bändermodell zu kohlestofffhaltigen Materialien um selbst darauf zu kommen.
Und was ich bisher auch nicht gefunden habe ist eine schülergerechte Erklärung für die temperaturunabhängigkeit des R bei ohmschen Widerständen.
Falls es bereits eine Antwort hierzu im Forum gibt, bin ich auch über Verweise glücklich, denn dann habe ich sie leider nicht gefunden.
Danke im Vorraus.

Meine Idee:
1. Kohlenstoffhaltige Leiter haben ein ähnliches Verhalten wie Halbleiter aber ein anderes Bändermodell. Bei Temperaturerhöhung erhöht sich zwar auch die Schwingung der Gitterionen, aber im gegensatz zu Metallen werden gleichzeitig weitere Elektronen aus dem Kohlenstoff gelößt und somit steigt die Anzahl der Ladungsträger, also der Stromfluss, also sinkt der Widerstand.
2. ohmsche Widerstände haben, ähnlich wie Metalle, eine feste Anzahl an freien Elektronen, der Widerstand wird aber hauptsächlich durch Störstellen verursacht, weshalb die zunehmende Schwingung der Gitterionen nicht berücksichtigt werden muss.

Bernhard 25.09.18 20:26

AW: temperaturabhängigkeit des el. Widerstandes
 
Hallo Fuchs,

Zitat:

Zitat von Fuchs (Beitrag 88826)
Und was ich bisher auch nicht gefunden habe ist eine schülergerechte Erklärung für die temperaturunabhängigkeit des R bei ohmschen Widerständen.

hast du diesen WP-Abschnitt: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektr...Teilchenmodell bereits gelesen? Dort wird zumindest darauf hingewiesen, dass bei der Temperaturerhöhung die Stöße zwischen den Atomrümpfen und den Leitungselektronen zunehmen und damit den Stromfluss stören und damit vermindern. Bei Halb- und Heißleitern werden dagegen Leitungselektronen mit der Temperatur aus der atomaren Bindung freigesetzt und verringern damit den elektrischen Widerstand: https://de.wikipedia.org/wiki/Halbleiter

Eine Suche im www nach "Festkörperphysik elektrischer Widerstand" liefert weitere Treffer, wie z.B. https://www.tu-chemnitz.de/physik/FP...e_alt/v10a.pdf


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