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Leiter, Halbleiter, Isolator

Zwei Aufgaben: mit dem spezifischen Widerstand ρ sauber rechnen und die geltende Temperaturregel schlüssig und ausführlich verteidigen. Mit ausführlichem Lösungsweg zum genauen Nachvollziehen.

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Die Kabeltrommel auf der Baustelle

AFB I–II

Auf einer Baustelle liegt eine Kabeltrommel mit 45 m Kupferader (spezifischer Widerstand \(\rho = 1{,}7\cdot 10^{-8}\ \Omega\,\mathrm{m}\), Querschnitt \(A = 1{,}5\ \mathrm{mm}^2 = 1{,}5\cdot 10^{-6}\ \mathrm{m}^2\)). Die Ader steckt in einer Kunststoffhülle; im angeschlossenen Sensor arbeitet ein Stück Silizium mit \(\rho \approx 2\cdot 10^{3}\ \Omega\,\mathrm{m}\). Es gilt \(R = \rho\cdot \dfrac{l}{A}\).

  1. Nennen Sie die drei Materialklassen und ordnen Sie jeder ein im Text genanntes Material zu.
  2. Berechnen Sie den Widerstand der 45 m langen Kupferader.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Sortiere nach der Größenordnung von ρ, nicht nach dem Aussehen.„Nennen“ verlangt nur die Aufzählung — keine Begründung.
Hinweis zu Aufgabe b)
Setze zuerst alle Werte in SI-Einheiten ein. Rechne getrennt: Vorzahlen multiplizieren, Zehnerpotenzen addieren bzw. subtrahieren.