Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes

Bei Erwärmung tritt eine Widerstandsänderung auf. Dabei hängt es vom jeweiligen Material (Temperaturkoeffizient alpha) ab, ob der Widerstand zu- oder abnimmt.

PTC-Widerstand (Kaltleiter): Widerstandszunahme bei Erwärmung (positiver Temperaturkoeffizient alpha)
NTC-Widerstand (Heißleiter): Widerstandsabnahme bei Erwärmung (negativer Temperaturkoeffizient alpha)

Die Erwärmung eines Leiters führt zu einer Erhöhung des Leiterwiderstandes. Allgemein gilt, dass der elektrische Widerstand temperaturabhängig ist. Daher werden der spezifische Widerstand p und die spezifische Leitfähigkeit gamma für eine Temperatur von 20 Grad Celsius angegeben. Bei anderen Temperaturen gelten nämlich andere Werte.

Temperaturkoeffizient

Der Temperaturkoeffizient gibt die Änderung eines 1-Ohm-Widerstandes bei Temperaturänderung von 1 Kelvin an.

Kupfer hat z.B. den Temperaturkoeffizienten alpha = 0,0039 pro Kelvin. Diese Angabe bedeutet, dass sich ein "Widerstand" dieses  Materials von 1 Ohm bei 1 Kelvin Temperaturerhöhung um 0,0039 Ohm erhöht

Bei reinen Metallen (z.B. Kupfer, Aluminium) beträgt der Temperaturkoeffizient ca. 0,4% je Kelvin.

Berechnung der Widerstandsänderung

Ausgangspunkt ist der Widerstandswert bei 20 Grad Celsius. Hierfür haben die angegebenen Temperaturkoeffizienten Gültigkeit. Unter der Voraussetzung, dass sich der Widerstand linear mit der Temperatur ändert (was bei den meisten Werkstoffen angenommen werden kann), gilt:

Widerstandsänderung = Widerstand bei 20 Grad Celsius + Temperaturkoeffizient * Temperaturänderung
Delta R = R1 + alpha * Delta deta