Widerstandsdraht ist ein Draht zur Herstellung elektrischer Widerstände (die zur Steuerung der Stromstärke in einem Stromkreis dienen). Es ist vorteilhaft, wenn die verwendete Legierung einen hohen spezifischen Widerstand aufweist, da dann ein kürzerer Draht verwendet werden kann. In vielen Situationen ist die Stabilität des Widerstands von größter Bedeutung, daher spielen der Temperaturkoeffizient des spezifischen Widerstands und die Korrosionsbeständigkeit der Legierung eine große Rolle bei der Materialauswahl.
Wenn Widerstandsdraht für Heizelemente (in elektrischen Heizgeräten, Toastern usw.) verwendet wird, sind ein hoher spezifischer Widerstand und eine hohe Oxidationsbeständigkeit wichtig.
Manchmal wird Widerstandsdraht mit Keramikpulver isoliert und in ein Rohr aus einer anderen Legierung eingehüllt. Solche Heizelemente werden in Elektroherden und Warmwasserbereitern sowie in speziellen Ausführungen für Kochfelder verwendet.
DrahtSeile bestehen aus mehreren Metalldrähten, die zu einer Helix verdreht sind und ein zusammengesetztes „Seil“ bilden, in einem Muster, das als „gelegtes Seil“ bezeichnet wird. Drahtseile mit größerem Durchmesser bestehen aus mehreren Strängen eines solchen gelegten Seils in einem Muster, das als „Kabelgelegt“.
Stahldrähte für Drahtseile bestehen üblicherweise aus unlegiertem Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,4 bis 0,95 %. Die sehr hohe Festigkeit der Seildrähte ermöglicht es Drahtseilen, große Zugkräfte aufzunehmen und über Seilscheiben mit relativ kleinem Durchmesser zu laufen.
Bei sogenannten Kreuzschlaglitzen kreuzen sich die Drähte der verschiedenen Lagen. Bei den meist verwendeten Parallelschlaglitzen ist die Schlaglänge aller Drahtlagen gleich und die Drähte zweier übereinanderliegender Lagen verlaufen parallel, sodass sich ein Linienkontakt ergibt. Der Draht der äußeren Lage wird von zwei Drähten der inneren Lage gestützt. Diese Drähte liegen über die gesamte Litzenlänge nebeneinander. Parallelschlaglitzen werden in einem Arbeitsgang hergestellt. Die Lebensdauer von Drahtseilen mit dieser Litzenart ist stets deutlich höher als die von (selten verwendeten) Kreuzschlaglitzen. Parallelschlaglitzen mit zwei Drahtlagen haben die Konstruktionen Filler, Seale oder Warrington.
Spiralseile sind grundsätzlich Rundlitzenseile, da sie aus mehreren schraubenlinienförmig über einen Kern gewickelten Drahtlagen bestehen, wobei mindestens eine Drahtlage entgegen der Drehrichtung der Außenlage gedreht ist. Spiralseile können so dimensioniert werden, dass sie drehungsfrei sind, d. h., unter Spannung ist das Seildrehmoment nahezu null. Offene Spiralseile bestehen ausschließlich aus Runddrähten. Halbverschlossene und vollverschlossene Spiralseile haben immer einen Kern aus Runddrähten. Verschlossene Spiralseile haben eine oder mehrere Außenlagen aus Profildrähten. Sie bieten den Vorteil, dass ihre Konstruktion das Eindringen von Schmutz und Wasser besser verhindert und zudem vor Schmiermittelverlust schützt. Ein weiterer wichtiger Vorteil: Die Enden eines gebrochenen Außendrahtes können das Seil bei entsprechender Dimensionierung nicht verlassen.
Litzendraht besteht aus mehreren kleinen Drähten, die gebündelt oder umwickelt sind und so einen größeren Leiter bilden. Litzendraht ist flexibler als Massivdraht mit gleichem Gesamtquerschnitt. Litzendraht wird verwendet, wennhöhere Beständigkeitgegen Metallermüdung erforderlich ist. Zu solchen Situationen gehören Verbindungen zwischen Leiterplatten in Geräten mit mehreren Leiterplatten, bei denen die Steifigkeit des massiven Drahtes durch Bewegungen während der Montage oder Wartung zu viel Spannung erzeugen würde; Netzkabel für Geräte; MusikinstrumenteKabels; Computermauskabel; Schweißelektrodenkabel; Steuerkabel zum Verbinden beweglicher Maschinenteile; Kabel für Bergbaumaschinen; Schleppkabel für Maschinen und zahlreiche andere.
Bei hohen Frequenzen fließt der Strom aufgrund des Skin-Effekts nahe der Drahtoberfläche, was zu einem erhöhten Leistungsverlust im Draht führt. Litzenleitungen scheinen diesen Effekt zu verringern, da die Gesamtoberfläche der Litzen größer ist als die Oberfläche eines entsprechenden Massivdrahts. Gewöhnliche Litzenleitungen verringern den Skin-Effekt jedoch nicht, da alle Litzen miteinander kurzgeschlossen sind und sich wie ein einzelner Leiter verhalten. Eine Litzenleitung hat einen höheren Widerstand als ein Massivdraht mit demselben Durchmesser, da der Querschnitt der Litzenleitung nicht vollständig aus Kupfer besteht; es gibt unvermeidliche Lücken zwischen den Litzen (dies ist das Kreispackungsproblem für Kreise innerhalb eines Kreises). Eine Litzenleitung mit demselben Leiterquerschnitt wie ein Massivdraht hat denselben äquivalenten Querschnitt und immer einen größeren Durchmesser.
Bei vielen Hochfrequenzanwendungen ist der Proximity-Effekt jedoch stärker als der Skin-Effekt. In einigen wenigen Fällen kann der Proximity-Effekt durch einfache Litzenleitungen reduziert werden. Für eine bessere Leistung bei hohen Frequenzen kann Litzendraht verwendet werden, bei dem die einzelnen Litzen isoliert und in speziellen Mustern verdrillt sind.
Je mehr einzelne Drahtstränge ein Drahtbündel enthält, desto flexibler, knickfester, bruchfester und stärker wird der Draht. Mehr Litzen erhöhen jedoch den Fertigungsaufwand und die Kosten.
Aus geometrischen Gründen beträgt die niedrigste übliche Litzenanzahl 7: eine in der Mitte, 6 umgeben sie in engem Kontakt. Die nächsthöhere Ebene ist 19, also eine weitere Schicht aus 12 Litzen über den 7 Litzen. Danach variiert die Anzahl, aber 37 und 49 sind üblich, dann liegen sie im Bereich von 70 bis 100 (die Zahl ist nicht mehr exakt). Noch höhere Zahlen findet man typischerweise nur bei sehr großen Kabeln.
Bei Anwendungen, bei denen sich das Kabel bewegt, ist 19 der niedrigste Wert, der verwendet werden sollte (7 sollte nur bei Anwendungen verwendet werden, bei denen das Kabel platziert wird und sich dann nicht bewegt), und 49 ist viel besser. Bei Anwendungen mit ständig wiederholter Bewegung, wie z. B. Montagerobotern und Kopfhörerkabeln, sind 70 bis 100 obligatorisch.
Für Anwendungen, die noch mehr Flexibilität erfordern, werden noch mehr Litzen verwendet (Schweißkabel sind das übliche Beispiel, aber auch alle Anwendungen, bei denen Drähte in engen Bereichen bewegt werden müssen). Ein Beispiel ist ein 2/0-Draht aus 5.292 Litzen Draht der Stärke 36. Die Litzen werden angeordnet, indem zunächst ein Bündel aus 7 Litzen erstellt wird. Dann werden 7 dieser Bündel zu Superbündeln zusammengefasst. Schließlich werden 108 Superbündel verwendet, um das fertige Kabel herzustellen. Jede Drahtgruppe wird zu einer Spirale gewickelt, sodass beim Biegen des Drahtes der gedehnte Teil eines Bündels um die Spirale herum zu einem komprimierten Teil wandert, damit der Draht weniger beansprucht wird.