Leitungswiderstand und Spannungsabfall
Widerstand pro Längeneinheit, Spannungsfallberechnung und Auswahl des Leiterquerschnitts.
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Der elektrische Widerstand von Leitungen bestimmt, wie viel Spannung verloren geht, wenn Strom durch einen Leiter fließt. Die Auswahl des richtigen Leiterquerschnitts für einen Stromkreis hängt vom zulässigen Spannungsabfall, dem Leitermaterial, der Leitungslänge und der Betriebstemperatur ab. Diese Seite behandelt die wichtigsten Formeln, Referenzwiderstandswerte für gängige Leiterquerschnitte und praktische Designhinweise.
Herunterladen und Drucken des Diagramms zum elektrischen Leitungswiderstand.
Wichtige Formeln
Widerstand eines Leiters:
Spannungsabfall (einphasig, einseitig):
Spannungsabfall (einphasig, hin und zurück):
Widerstand bei Temperatur T:
Variablen
| Symbol | Beschreibung | Einheit |
|---|---|---|
| R | Resistance | Ω |
| ρ | Resistivity of conductor material | Ω·m |
| L | Length of conductor | m |
| A | Cross-sectional area | m² |
| I | Current | A |
| ΔV | Voltage drop | V |
| α | Temperature coefficient of resistance | 1/°C |
| T | Operating temperature | °C |
| R₂₀ | Resistance at 20 °C | Ω |
Rechner
Leitungswiderstand & Spannungsabfall
Spezifischer Widerstand des Leiters
Material | Resistivity (Ω·m) | α (bei 20 °C) (1/°C) |
|---|---|---|
| Kupfer (geglüht) | 1.72e-8 | 0.00393 |
| Aluminum | 2.82e-8 | 0.00403 |
| Brass | 6.4e-8 | 0.0015 |
| Constantan | 4.9e-7 | 0.00002 |
| Gold | 2.44e-8 | 0.0034 |
| Nichrome | 0.0000011 | 0.0004 |
| Platinum | 1.06e-7 | 0.00392 |
| Silver | 1.59e-8 | 0.0038 |
| Tungsten | 5.6e-8 | 0.0045 |
| Steel | 1.43e-7 | 0.003 |
Quelle: engineeringtoolbox.com
AWG-Leitungswiderstand
AWG | Fläche (mm²) | Widerstand (Cu) (Ω/km) |
|---|---|---|
| 18 | 0.823 | 20.95 |
| 16 | 1.31 | 13.17 |
| 14 | 2.08 | 8.286 |
| 12 | 3.31 | 5.211 |
| 10 | 5.26 | 3.277 |
| 8 | 8.37 | 2.061 |
| 6 | 13.3 | 1.296 |
| 4 | 21.2 | 0.815 |
| 2 | 33.6 | 0.513 |
| 1/0 | 53.5 | 0.322 |
| 2/0 | 67.4 | 0.256 |
| 4/0 | 107 | 0.161 |
Quelle: engineeringtoolbox.com
Widerstand vs. Temperatur für Kupfer
Kupferwiderstandsmultiplikator vs. Temperatur
Einheitenkonverter
Einheitenkonverter für elektrischen Drahtwiderstand
Interaktives Drahtwiderstandsdiagramm
Elektrischer Drahtwiderstand - AWG-Messlehre
Elektrischer Drahtwiderstand vs. Durchmesser
Elektrischer Drahtwiderstand vs. Querschnittsfläche
Originalquellbilder
Die folgenden Originalquellbilder werden beibehalten, um visuelles Referenzmaterial nicht zu verlieren. Wenn ein Bild Diagramm- oder Tabellendaten enthält, werden seine extrahierten Werte in den Seitentabellen, Rechnern oder interaktiven Diagrammen dargestellt; verbleibende Bilder werden als visuelle Quellenreferenzen beibehalten.
Quellentabellennotiz
Die zwischengespeicherte Quellenseite enthält eine nicht-technische Navigations-/Suchtabelle. Zur strengen Erhaltung der Quellentabelle werden die erkannten UI-/Suchzeilen unten wiedergegeben; sie sind keine Daten zum elektrischen Widerstand.
Technische Hinweise
- Spannungsfallgrenzen: Nationale Elektrovorschriften begrenzen den Spannungsfall typischerweise auf 3 % in Zweigkreisen und 5 % insgesamt (Einspeisung plus Zweig). Überprüfen Sie stets die örtlichen Anforderungen.
- Temperaturkorrektur: Der Widerstand von Drähten steigt bei Kupfer um etwa 0,4 % pro °C-Anstieg. Bei erhöhten Betriebstemperaturen verwenden Sie die Temperaturkorrekturformel oder den oben angegebenen Diagrammfaktor.
- Aluminium vs. Kupfer: Aluminium hat etwa 61 % der Leitfähigkeit von Kupfer, daher benötigt ein Aluminiumleiter etwa das 1,6-fache des Querschnitts, um den gleichen Widerstand wie Kupfer zu erreichen.
- Skin-Effekt: Bei höheren Frequenzen konzentriert sich der Strom auf die Leiteroberfläche, was den Widerstand effektiv erhöht. Die oben angegebenen Werte gelten für Gleichstrom oder Niederfrequenz-Leistungsverteilung (50/60 Hz) für massive Leiter.
- Parallele Leiter: Wenn mehrere Leiter parallel eine Last teilen, achten Sie auf gleiche Längen und Anschlüsse, um ungleichmäßige Stromverteilung zu vermeiden.
- Litze: Der gesamte Querschnitt bestimmt den Widerstand unabhängig von der Anzahl der Drähte; eine Litze hat den gleichen Widerstand wie ein massiver Draht mit gleichem Gesamtquerschnitt.