Widerstand in der Elektrotechnik

Relevanz für die Auswahl der Leitung

Grundlagen des elektrischen Widerstands

U = R · I

Widerstandsarten bei Leitungen

Leiterwiderstand

Isolationswiderstand

Wellenwiderstand

  • Leitungslänge (länger = höherer Widerstand)
  • Leiterquerschnitt (größer = geringerer Widerstand)
  • Leitermaterial (z. B. Kupfer vs. Aluminium)
  • Aufbau des Leiters (massiv, mehrdrähtig, feindrähtig, feinstdrähtig)
  • Elektrischem Querschnitt: maßgeblich für den Widerstand und die Leitfähigkeit
  • Mechanischem (optischem) Querschnitt: geometrische Größe, kann davon abweichen
  • Einheit: Ohm pro Kilometer (Ω/km)
  • Idealfall: möglichst hoher Widerstand
  • Praxis: begrenzte Werte durch Materialeigenschaften
  • Leitungslänge
  • Isolationsmaterial
  • Umgebungsbedingungen
  • Frequenzabhängig
  • Relevant für Daten- und Busleitungen
  • Entscheidend für störungsfreie Signalübertragung
  • Ethernet, Profinet, EtherCAT: 100 Ω
  • Profibus: 150 Ω
  • CAN-Bus: 120 Ω
  • CC-Link: 110 Ω
  • USB: 90 Ω

Besonderheiten bei bewegten Leitungen

Bei bewegten Leitungen (z. B. in Energieketten) treten zusätzliche Einflüsse auf:

  • Veränderung der Lage einzelner Adern
  • Schwankungen von Kapazitäten und Wellenwiderstand
  • Mechanische Belastung durch wiederholte Bewegung

Langfristig kann dies zu Materialermüdung führen. Ein möglicher Effekt:

  • steigender Leiterwiderstand
  • zunehmender Spannungsabfall
  • Beeinträchtigung der Signalqualität

Zusammenfassung

  • Leiterwiderstand → beeinflusst Stromfluss und Verluste
  • Isolationswiderstand → entscheidend für Sicherheit und Fehlervermeidung
  • Wellenwiderstand → wichtig für Signalqualität bei Datenübertragung

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Leitungs-Expertin Katharina Wielpuetz