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Widerstandsthermometer – Was ist das?

Was ein Widerstandsthermometer ist und wie es funktioniert

Funktionsweise eines Widerstandsthermometers

Es gibt verschiedene Arten von Temperaturmessern. Diese nutzen grundsätzlich aus, dass die Eigenschaften der verwendeten Stoffe (z.B. Alkohol, Metalle) teilweise temperaturabhängig sind. Vor allem die thermische Ausdehnung spielt oft eine große Rolle.

Das Widerstandsthermometer arbeitet damit, dass elektrische Widerstände temperaturabhängig sind.

Bei Erwärmung schwingen die Ionen der Metallbindung im Leiter heftiger hin und her. Fließt Strom durch den Leiter, dann werden die freien Ladungsträger stärker in ihrer Bewegungsrichtung behindert. Die Reibung erhöht sich. Dadurch wird der Energieverlust höher und der Widerstand des Leiters größer. Andersherum sinkt der Widerstand beim Erkalten. Bei gewissen Materialien kann dieser bei extrem tiefen Temperaturen sogar sprunghaft auf null absinken (Supraleiter).

Der elektrische Widerstand $R$ lässt sich mit Spannung $U$ und Stromstärke $I$ durch das Ohm’sche Gesetz $R=\frac{U}{I}$ berechnen. Bei vielen Metallen besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Widerstand und Temperatur. Daher kann die Temperatur leicht abgeleitet werden.