Drahtquerschnitt

Drahtquerschnitt bezeichnet die Fläche senkrecht zur Längsachse eines Drahtes; er ist das Maß, das die Größe des Drahtes ganz wesentlich bestimmt. In der Praxis wird er mit A angegeben, meist in Quadratmillimetern (mm²). Der Drahtquerschnitt ist entscheidend für elektrische Leitfähigkeit, Wärmeentwicklung und mechanische Festigkeit eines Drahtes.

Der häufigste Querschnitt ist kreisförmig, womit A = π r^2 = π (d/2)^2 gilt, wobei d der Drahtdurchmesser ist. In einigen Anwendungen kommen auch nichtkreisförmige Querschnitte vor, deren Fläche durch geeignete geometrische Formeln oder Integration bestimmt wird.

Elektrisch betrachtet beeinflusst der Querschnitt den Widerstand R eines Drahts über R = ρ L / A, wobei ρ das spezifische Widerstandsmaterial ist. Eine größere Fläche ermöglicht geringere Verluste und eine höhere Stromtragfähigkeit, allerdings steigt die Wärmeentwicklung proportional zu I^2 R. Mechanisch bestimmt der Querschnitt die Tragfähigkeit F_max = σ_max A (σ_max ist die obere Zugfestigkeit). Bei kreisförmigen Querschnitten ist außerdem der Flächenmoment I = π d^4 / 64 für Biegebeanspruchung und der Polarmoment J = π d^4 / 32 relevant.

Querschnittsangaben unterliegen Normen (zum Beispiel DIN, IEC) und finden sich häufig in Draht- und Kabelkatalogen, Armierungen oder Leiterplatten. Die Querschnittsgröße ergibt sich aus dem Herstellungsprozess (Drahtziehen) und aus Standardwerten wie mm^2 oder Drahtgauge-Systemen. Die Wahl des Drahtquerschnitts erfolgt nach Anforderungen an Strom, Temperatur, mechanische Belastung und Umgebungsbedingungen.