In diesem Kurstext erklären wir dir alles rund um das Thema elektrischer Leitwert und stellen dir die zugehörigen Formeln vor. Denn neben dem elektrischen Widerstand ist der elektrische Leitwert eine Größe, die du für deine Prüfung kennen solltest.
Für ein optimales Verständnis helfen dir in diesem Kursabschnitt drei ausführliche Videoclips und zwei anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema. Mehr zu diesem Thema und der Elektrotechnik findest du im Kurs: ET1-Grundlagen der Elektrotechnik
Was ist der elektrische Leitwert?
Definition
Der elektrische Leitwert (G) gibt an, wie gut ein elektrischer Leiter Strom leitet. Er ist das Maß für die Leichtigkeit, mit der elektrischer Strom durch einen Leiter fließt. Der Leitwert ist der Kehrwert des elektrischen Widerstandes und wird in der Einheit Siemens (S) angegeben
“Der elektrische Leitwert G besagt, wie stark der elektrische Strom durch einen Leiter fließt.”
Eine Glühbirne in Betrieb macht übrigens den elektrischen Leitwert sichtbar.
Der Elektrische Leitwert – Grundlagen
Der elektrische Leitwert hängt direkt von den Eigenschaften des Leiters ab:
-
Material: Metalle wie Kupfer oder Silber haben einen hohen Leitwert.
-
Länge und Querschnitt: Ein dicker und kurzer Leiter leitet besser.
-
Temperatur: Steigende Temperaturen können den Leitwert reduzieren.
Ein hoher Leitwert bedeutet, dass ein Material Strom sehr gut leitet, während ein niedriger Leitwert auf eine schlechte Stromleitung hinweist.
Dieser lässt sich aus dem Kehrwert des elektrischen Widerstandes bilden und ist eine Kenngröße eines elektrischen Bauteils.
Bitte verwechsele G nicht mit der elektrischen Leitfähigkeit 
, denn bei letzterer handelt es sich um eine Materialkonstante. Alternativ sprechen wir aber auch vom spezifischen Leitwert.
Sie gibt uns Auskunft darüber wie gut sich ein Leiter eignet um elektrischen Strom zu leiten. So erlaubt uns die Elektrische Leitfähigkeit Aussagen darüber zu treffen ob
- Leiter (Metalle)
- Nichtleiter (Isolatoren)
- Halbleiter (Leitfähigkeit hängt von äußeren Einflüssen ab)
vorliegt.
Berechnet wird die elektrische Leitfähigkeit wie folgt:
Die Einheit der elektrischen Leitfähigkeit ist:
Berechnung – Elektrischer Leitwert- Formel & Kurzzeichen
Ein elektrischer Leitwert G errechnet sich aus dem Kehrwert des elektrischen Widerstandes 
→ Somit kann der Wert auch mit der Angabe von Spannung und Stromstärke errechnet werden nach dem Ohmschen Gesetz:
Kurzzeichen
Elektrischer Leitwert
Elektrischer Widerstand in Ohm (Ω)
sowie
Elektrische Stromstärke in Ampere (A)
sowie
Elektrische Spannung in Volt (V)
Einheit des elektrischen Leitwertes – Dimension
Die Einheit dieser elektrischen Größe ist Siemens. Diese Einheit ergibt sich aus dem Kehrwert der Einheit für den Elektrischen Widerstand.
Ein Siemens (S) ist eine abgeleitete Einheit der bekannten SI-Einheiten.
Beispiele: Elektrische Leitwerte
Du sitzt gerade Gedankenversunken an deinem Arbeitsplatz, als dein Chef merkt, dass du anscheinend nichts zu tun hast. Das geht gar nicht! – denkt sich dein Chef, kommt zu dir herüber und möchte, dass du den elektrischen Leitwert eines Bauteils ausrechnest. Um es dir “besonders” schwierig zu machen, hat er für dich aber nur die Angabe des elektrischen Widerstandes in Höhe von 70 Ω (Ohm).
Für dich überhaupt kein Problem und du fängst an ihm vorzurechnen:
Dein Chef nickt zufrieden. Aber mittlerweile kennen wir ihn ja besser und wissen, das war es noch nicht.
Nach einer guten halben Stunde sieht er dich wieder herumsitzen und denkt sich – “Das gibt es doch gar nicht!” – Er schnappt sich das erst beste elektrische Bauteil aus dem Regal und schreitet direkt zu dir hin. Er drückt dir das Bauteil in der Hand und gibt dir die Angabe der elektrischen Stromstärke mit 8 A (Ampere) und die Angabe der elektrischen Spannung mit 4 V (Volt). “Los Ausrechnen” – sagt er und geht.
Aber auch das kann dich nicht verunsichern und du fängst an zu rechnen:
Du weißt
somit gilt:
Aufgabe gelöst und du kannst endlich weiterarbeiten.
Vielleicht fällt dir mal ein Buch in die Hand, das aus dem angloamerikanischen Sprachraum entstammt. Hier wird die Einheit nicht in S (Siemens) angegeben, sondern mit einem umgedrehten Omega:
Das Mho ist Ohm, nur rückwärts geschrieben.
Mögliche Fragestellungen | Häufig gestellte Fragen (FAQs)
1. Was ist der Unterschied zwischen elektrischem Leitwert und Leitfähigkeit?
Der Leitwert (G) beschreibt die Stromleitung eines spezifischen Bauteils, während die Leitfähigkeit () eine Materialeigenschaft ist.
2. Welche Faktoren beeinflussen den elektrischen Leitwert?
-
Material (Metall vs. Isolator)
-
Länge und Querschnitt des Leiters
-
Temperatur
3. Warum wird Siemens als Einheit für den Leitwert verwendet?
Die Einheit Siemens wurde nach Werner von Siemens benannt und beschreibt den Kehrwert des Widerstands in Ohm.
4. Wie hängt der Leitwert mit der elektrischen Leistung zusammen?
Ein hoher Leitwert bedeutet, dass weniger Energie in Form von Wärme verloren geht, was die Effizienz des Systems erhöht.
5. Wie unterscheidet sich der Leitwert bei Gleichstrom und Wechselstrom?
Beim Wechselstrom kann der Leitwert durch Induktivität und Kapazität beeinflusst werden, während er beim Gleichstrom nur vom Widerstand abhängt.
Zusammenfassung
Nachdem du nun den “elektrischen Leitwert, also den Gegenspieler vom Widerstand” kennst, stellen wir dir im nächsten Kurstext ausführlich nochmals das Ohm’sche Gesetz im Detail vor.
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