Elektrotechnikfrage

[L. Trotzkij]

Was bedeutet bei nem Netzteil eigentlich auf Masse gelegt( z.B. 3,3 V oder 5 VB auf Masse)?
Wird dadurch der Stromkreis geschlossen?

[ow]

Masse ist das Bezugspotential, also 0 Volt.

Spannungen sind immer relativ zu einem Bezugspunkt. Und den legt man zweckmässig auf 0 Volt fest.

Ich könnte Masse auch auf 2V festlegen, dann sind die Spannungen nicht mehr 3,3 und 5V sondern 5,3 und 7V bezogen auf Masse.

[PhoenixFG]

Hi!

Solange Du nur die Masse änderst, erhältst du statt 5V nur noch 3V und statt 3,3V nur noch 1,3V.

Bei Rest stimme ich vorbehaltlos zu.

Aber 3,3V oder 5V auf Masse zu legen (zu verbinden), bedeutet einen Kurzschluss, falls
L. Trotzkij das direkt, also ohne Verbraucher tun will.

MfG

[ow]

Originally posted by PhoenixFG
Hi!

Solange Du nur die Masse änderst, erhältst du statt 5V nur noch 3V und statt 3,3V nur noch 1,3V.




Ich ändere die Masse ja nicht wirklich. Der Bezugspunkt, dem ich 0V zuordne ist willkürlich wählbar. Weil Spannungen nur Potentialdifferenzen sind.

Wenn ich die Masse also mit 2V angebe, dann liegt der Nullbezugspunkt eben ausserhalb der Schaltung. (eigentlich ist´s 'umgekehrt': ich wähle einen Punkt ausserhalb der Schaltung gegenüber dem die Masse der Schaltung eben 2V Spannung hat und die anderen Potential eben 5,3 bzw. 7V)


Bei Rest stimme ich vorbehaltlos zu.

Aber 3,3V oder 5V auf Masse zu legen (zu verbinden), bedeutet einen Kurzschluss, falls
L. Trotzkij das direkt, also ohne Verbraucher tun will.

MfG


Ja.
Zwei ungleiche Potentiale zu verbinden bedeutet Potentialausgleich durch Kurzschluss.
Mann sollte also 3,3V/5V und Masse NICHT verbinden.

[StefanV]

man sollte KEIN Potential mit einem anderen Verbinden!!! (Potential->Differenz 2er Spannungen, z.B. +5V gegen +8V ergibt 3V)

Insbesondere, wenn man 2 Spannungen verbindet, kann das Fatale Folgen haben, wenn man Spannung mit Masse verbindet, gibts nur einen Kurzschluss und das Netzteil schaltet ab.

Wenn man 2 Spannungen miteinander verbindet, dann schaltet das Netzteil NICHT ab, was das für Folgen haben kann, kann sich jeder denken...

[ow]

Originally posted by Stefan Payne
man sollte KEIN Potential mit einem anderen Verbinden!!! (Potential->Differenz 2er Spannungen, z.B. +5V gegen +8V ergibt 3V)




???
Bist nicht ganz fit, oder?;)


Spannung = Differenz zweier Potentiale, so sieht das aus und nicht umgekehrt.

[L. Trotzkij]

bei nem netzteil ist gibts doch z.b. 3 hauptspannungen---> 3,3 5 12 V.
ich dachte immer über groun, also masse wird der stromkreis geschlossen und der elektrische strom läuft über ground wieder zurück.

[BlueI]

:O
Das is' mir zu kompliziert!

Ich geh' wieder!

[ow]

Originally posted by L. Trotzkij
bei nem netzteil ist gibts doch z.b. 3 hauptspannungen---> 3,3 5 12 V.
ich dachte immer über groun, also masse wird der stromkreis geschlossen und der elektrische strom läuft über ground wieder zurück.


Das ist richtig.
Allerdings sollte eine (ohmsche) Last zwischen die Spannungen und ground (Masse) haengen sonst hat man einen Kurzschluss.

[L. Trotzkij]

ohmsche last?
Verbraucher oder was?

[ow]

Ja, Verbraucher.:)
Ohmsche Last = stinknormaler Widerstand.

Spulen (bzw. Kondensatoren) sind induktive (bzw. kapazitive) Lasten.

[L. Trotzkij]

das ist mir bekannt.
mal noch ne frage bzgl. energieumwandlungen.
wenn ein verbraucher strom aufnimmt, verwandelt er doch die kinetische energie der elektronen in thermische oder mechanische oder andere halt.
er vebraucht aber nicht die elektronen denn die können ja nicht verschwinden, oder (Energieerhaltungssatz)?

[MeLLe]

elektronen verbraucht er nicht, nein. genauso wenig wie ein (metaphoriker aufgepasst! :D) wasserkraftwerk wasser verbraucht. es wird praktisch nur energie vom verursacher der elektronenbewegung "verbraucht". in einer taschenlampe chemische energie der batterien. die elektronen an sich fliessen lustig weiter.
imho. ;)

[ow]

Originally posted by L. Trotzkij
das ist mir bekannt.
mal noch ne frage bzgl. energieumwandlungen.
wenn ein verbraucher strom aufnimmt, verwandelt er doch die kinetische energie der elektronen in thermische oder mechanische oder andere halt.
er vebraucht aber nicht die elektronen denn die können ja nicht verschwinden, oder (Energieerhaltungssatz)?


Die Wärme entsteht durch Stösse der Elektronen am Kristallgitter (Atomkern, Protonen&Neutronen), denn die Elektronen müssen durch das Gitter durch. Je mehr Elektronen pro Zeiteinheit durchmüssen (= je höher der Strom), desto mehr thermische Energie entsteht.

Verschwinden können Elektronen normalerweise nicht (Ausnahme zB. Zusammenstoss mit einem Positron und Umwandlung beider Teilchen in Licht(teilchen) (sog. Paarvernichtung, es entstehen dabei 2 Photonen)).

[L. Trotzkij]

also verlieren die elektronen nur ihe bewegungsenergie, indem auf die metallgitter treffen und dort energie abgeben---> umwandlung in thermische energie.

[zeckensack]

Originally posted by L. Trotzkij
also verlieren die elektronen nur ihe bewegungsenergie, indem auf die metallgitter treffen und dort energie abgeben---> umwandlung in thermische energie. Erstaunliche Theorie, nur weider werden sie dabei nicht langsamer ;)

[L. Trotzkij]

eigentlich ist das ja der satz von der erhaltung der masse, denn es die elektronen werden ja nicht verbraucht, is mir gerade so aufgefallen.
@ zeckensack
nur was geben die elektronen denn dann ab?
wenn jetzt z.b. ein strom mit irgendeiner spannung auf nen grösseren ohmsch. widerstand trifft als der leiter hat, verringert sich auch die stromstärke dafür steigt die spannung, so wird ja auch energie verbraucht am ohmsch. widerstand.

[PhoenixFG]

Hi!

Elektronen werden schon langsamer.
Im Leiter herrscht ja ein elektrisches Feld, welches Elektronen beschleunigt. Wäre der Leiter unendlich lang, und hätte absolut keinen Widerstand, würde man die Elektronen bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen können. Doch leider existieren in metallischen Leitern wie Kupfer, Silber oder Aluminium neben den freien Elektronen auch Metallrestionen. Mit diesen stößt ein Elektron auf seinem Weg durch den Leiter irgendwann unweigerlich zusammen. Dabei geht ein Teil der Geschwindigkeit, und damit kinetische Energie verloren. Es kann auch nur die Geschwindigkeit "verloren" gehen, wenn man mal eine konstante Elektronenmasse voraussetzt.:)
Konstant bleibt lediglich die Diftgeschwindigkeit der Elektronen, welche sozusagen den Mittelwert der Geschwindigkeit darstellt. Er wird maßgeblich durch die Beweglichkeit der Elektronen im Leiter bestimmt, und diese hängt wiederum von Leitermaterial ab.

MfG

Edit:

" wenn jetzt z.b. ein strom mit irgendeiner spannung auf nen grösseren ohmsch. widerstand trifft als der leiter hat, verringert sich auch die stromstärke dafür steigt die spannung, so wird ja auch energie verbraucht am ohmsch. widerstand."

Die Formulierung ist so nicht richtig. Ein Strom hat nicht irgendeine Spannung.
Und die Spannung steigt auch nicht am Widerstand.

Spannung ist wie gesagt ein Potentialunterschied, d.h. der eine Pol hat halt einen Elektronenüberschuss und der andere Pol einen Elektronenmangel. Sobald eine Verbindung besteht, wird ein Ausgleich hergestellt (genauso, wie sich warmes und kaltes Wasser mischen und lauwarmes Wasser ergeben) und es fließt ein Strom. Sind die Ladungsunterschiede der Pole begrenzt, dann fließt der Strom nur so lange, bis der Ausgleich komplett ist (eine Batterie ist dann z.b. "leer").
Über ohmschen Widerständen (bei Wechselstrom auch über kapazitiven und induktiven Widerständen) lässt sich nun ein Spannungsabfall messen. D.h. der Antrieb für den Strom ist vor dem Widerstand größer, als hinter dem Widerstand, was wieder eine Potentialdifferenz bewirkt, wir messen also eine Spannung. Der Strom fließt jedoch im gesamten Kreis mit der gleichen Stromstärke (Unverzweigtheit vorausgesetzt). Es können ja nicht mehr Elektronen in den Pluspol wandern, als der Minuspol rausrückt.

[MeLLe]

stellt's euch an einem geschlossenen wasserkreislauf (rohre im viereck anyone?) vor:

eine pumpe (stromquelle) treibt das wasser an und erhöht damit die kinetische energie (spannung) der wassermoleküle (elektronen). diese pilgern richtung turbine (verbraucher), stoßen daran an und treiben diese an. die h2o-moleküle, die VOR der turbine schwimmen haben mehr kinetische energie, als die, die die turbinenräder passiert und angetrieben haben. dieses energieniveau behalten sie, bis sie am ende der kreislaufs wieder von der pumpe mehr energie aufgedrückt bekommen.
diese sache kann man imho so und ohne beschränkungen auf einen stromkreis und die elektronen darin übertragen. auch sie werden SICHER hinter dem verbraucher weniger kinetische energie besitzen, als vorher. wären sie gleichschnell, hätten sie 0 energie abgegeben. das kann nicht sinn und zweck der sache der elektronen sein :D

edit: mist ... owned by phoenix :lol:

[zeckensack]

Hmm, jein.

Anders gesagt (hätte mich klarer ausdrücken sollen):
Im Leiter herrscht ein elektrisches Feld. Dieses Feld beschleunigt die Elektronen, der Leiter bremst sie ab und es stellt sich eine Geschwindigkeit ein. Die hängt von der Feldstärke ab, welche wiederum von der Spannung abhängt.

Kramen wir den alten Mr URI aus der Tasche, dann fällt auf, daß die Feldstärke auch direkt mit dem Widerstand des Leiters zusammenhängt.

zB bewegen sich in einer Glühbirne im Glühdraht die Elektronen schneller als in der Zuleitung, PhoenixFG :P

Was ich eigentlich meinte mit 'sie werden nicht langsamer', ist daß man sich nicht vorstellen darf, sie kommen schnell rein, werden in der Leiterlänge immer langsamer ... um irgendwann stehenzubleiben und umzufallen :D

[PhoenixFG]

Hi!

@zeckensack
Zustimmung! Ich dachte, du meinst, sie werden bei einem Zusammenstoß nicht langsamer.

MfG

[MeLLe]

agreed :D
wenn das so wäre wäre ja auch kein stromfluss im kompletten leiter von einem spannungspol zum anderen gegeben. dann würde der glühdraht einer glühbirne net glühn. im umkehrschluss würde, falls sie doch im glühdrat auf 0 gebremst werden, EIN leiter dahin ausreichen, um die birne glühen zu lassen. dem ist bekannterweise nicht so. ist ja kein elektronenfresser ;)

edit: sist = ist

[L. Trotzkij]

klingt alles relativ logisch.
also fällt die spannung bei einem grösserem widerstand ab, d.h. der "druck" wird geringer.
dahinter fliesst er mit einer kleineren spannung weiter, was einen spannung zw. den punkten vor und hinter dem widerstand bewirkt (unterschiedliche potentiale).
so verlieren die elektronen ihren antrieb, oder besser einen teil davon.
und so entsteht die energie, die nach aussen abgegeben wird.

[L. Trotzkij]

Hi

Wollte nochmal was fragen.
Wenn eine Glühbirne einen sehr geringen Widerstand hat fällt bei ihr ja die Spannung stark ab.
Im Umkehrschluss bedeutet das ja bei einem grossen Widerstand die Spannung steigt.
Allerdings verstehe ich dann nicht ganz, wieso in einer Reihenschaltung die Gesamtspannung immer grösser ist als die grösste Spannung die über einem Widerstand gemessen werden kann.

[DocEvil]

du denkst jetzt an eine reihenschaltung von glühbirnen!?
Der verbraucher mit dem niedrigsten widerstand hat auch den geringsten spannungsabfall, im gegensatz dazu hat logischerweise der verbraucher mit dem höchsten widerstand den höchsten spannungsabfall.
Die summe aller einzelspannungen ist die gesamtspannung, darum kann bei ohmschen lasten kein einzelner verbraucher über der gesamtspannung liegen...

Das mit den elektronen würde ich wie wasserfluss in einem schlauch erklären, die energie die die lampe zum leuchten bringt ist die "reibung" im leiter. Nebenbei entsteht bei stromfluss durch einen leiter auch noch ein magnetfeld, welches von der stromstärke abhängt...

[L. Trotzkij]

Nach dem ohmschen Gesetz (R=U/I), müsste doch die Spannung eigentlich steigen, wenn der Strom von einem Leiter mit geringem Widerstand auf einen Leiter mit hohem Widerstand trifft(I=const.).
Und dann natürlich umgekehrt( von R gross auf R klein Spannungsabfall--> Glühbirne).

Ich hatte übrigens eine Reihenschaltung gemeint.
Allerdings wenn die angelegte Spannung höher ist als die grösste Einzelspannung, warum hat kann man dan´n über dem grössten R die grösste Eizel-U abgreifen/messen?
Also ist dort ja nicht der grösste Spannungsabfall.

[DocEvil]

sorry, ich glaub ich steh aufm schlauch...
Vielleicht kannst du mal so ne skizze o.ä. von deinem gedankengang machen, ich komm da nicht mit.
Wenn ich von spannungsabfall rede, dann wird dieser zwischen den beiden anschlüssen des verbrauchers gemessen und stellt eben die spannung dar, die an diesem bauteil "verloren geht". Zwischen den übergängen findet optimalerweise kein spannungsabfall statt.
Kann man auch matematisch beweisen, U=R*I
U ist der spannungsabfall deines bauteils, I ist ja bei reihenschaltung gleich. Und wie man aus der formel schon erkennen kann, steigt der spannungsabfall proportional zum widerstand.

[L. Trotzkij]

Ach so.
U=Spannungsabfall, ich dachte das wäre die Spannung die im Bauteil gemessen wird.
Also würde z.B. bei einer Reihenschaltung mit zwei Widerständen à 10 Ohm bei einer Stromstärke von 1A ein Spannungsabfall von je 10V passieren, bei 20V Uges.

Wenn man nun aber nur einen Verbraucher in der Schaltung hat, was passiert dann.
Der Widerstand verbraucht ja auf jeden Fall Energie, oder besser wandelt sie um.

[zeckensack]

Originally posted by L. Trotzkij
Ach so.
U=Spannungsabfall, ich dachte das wäre die Spannung die im Bauteil gemessen wird.Das ist das gleiche ;)
Spannungsabfall am Bauteil = Spannung, die man zwischen den beiden 'Enden' des Bauteils mit einem Voltmeter messen kann
Also würde z.B. bei einer Reihenschaltung mit zwei Widerständen à 10 Ohm bei einer Stromstärke von 1A ein Spannungsabfall von je 10V passieren, bei 20V Uges.

Wenn man nun aber nur einen Verbraucher in der Schaltung hat, was passiert dann.
Der Widerstand verbraucht ja auf jeden Fall Energie, oder besser wandelt sie um. Wenn die Gesamtspannung konstant bleibt ('normale' Stromquellen sind immer Konstantspannungsquellen), dann verdoppelt sich der Strom durch den Widerstand.
Die 20 Volt aus deinem Beispiel bleiben stehen (weil durch die 'Strom'quelle vorgegeben), und dann fließt ergo ein Strom von 2A durch den einzelnen 10 Ohm Widerstand.

URI ist systemisch zu sehen. Das eine ergibt sich aus dem anderen, was logischerweise immer nur dann funktioniert, wenn man mindestens zwei Größen kennt (in diesem Fall U und R).

[L. Trotzkij]

Vielleicht ist das Beispiel auch schlecht gewählt.
Wenn ich zwei unterschiedlich grosse Widerstände nehme, ist der Spannungsfall demnach am grösseren R auch grösser (mehr Energieverlust), am kleineren R geringer.

Mein Grundanliegen ist, oder besser Frage, ist ja auch, was passiert am VErbraucher (einzeln im Stromkreis) mit der Spannung?
Sie trifft vom Leiterwiderstand auf den Verbraucher(-widerstand).
Je nach Widerstand des Verbrauchers, müsste die Spannung ja dann abfallen.

Ich frage mich diesen ganzen Müll ja auch nur, weil ich mit dem Modell des Wassers irgendwie Probleme habe.
Wenn das Wasser von einem geringen Widerstand (breites Wasserrohr) auf einen grossen trifft (dünnes Rohr) wird der Druck(Spannung) ja auch grösser und fällt nicht ab.

[PhoenixFG]

Hi!

Falsche Annahme. Druck ist Kraft pro Fläche. Wenn Du also den Rohrquerschnitt verringerst, wird auch der Druck geringer. Das einzige, was ansteigt, ist die Strömungsgeschwindigkeit.

MfG

[L. Trotzkij]

Dann es stimmen.
Danke.

[Pussycat]

Originally posted by L. Trotzkij
Nach dem ohmschen Gesetz.....

Das Ohmsche Gesetz gilt aber nicht für Glühbbirnen, weil der Widerstand mit höherer Temperatur (= meisten größerem Strom) steigt.

[diedl]

@Pussycat
Das Ohmsche Gesetz gilt immer noch, es ist blos
schwieriger zu berechnen da R nicht konstant ist.
R muss also extra berechnet werden.

mfg diedl

[Pussycat]

Ich meinte, dass 'ne Birne kein Ohmscher Widerstand ist. Und Da R und I sich ändern, kann man mit nur V nichts mehr berechnen.

[diedl]

das sich bei veränderten R und gleichbleibender Spannung
I ändert liegt doch auf der Hand. (Sonst könntest du URI ja
vergessen). Das Problem ist halt bei welcher Temperatur
des Glühfadens herscht welcher Widerstand. Das kann man
ausrechnen. Oder auch experimentel ausmessen.
(Bei welcher Spannung fliest welcher Strom und dann eben
R=U/I. Das diese Kurve nicht linear ist, ist bei der
Glühbirne klar.
Und genau da wird das ganze z.B. bei einer
Reihenschaltung schwierig zu vergleichen, das meinst du wohl.

mfg diedl

[PhoenixFG]

Hi!

Also wenn eine Glühbirne kein ohmscher Widerstand ist, dann ist ein Apfel kein Obst.
Es gibt leider nur 3 Gruppen, nämlich ohmsche, kapazitive und induktive Widerstände. Diese Einteilung richtet sich nicht nach den Kennlinien, sondern nach der Ursache des Widerstandes.
Bei Gleichspannung/-strom treten kapazitive und induktive Widerstände gar nicht auf, womit die Glühbirne zwangsweise ein ohmscher Verbraucher ist.

MfG

[L. Trotzkij]

Originally posted by PhoenixFG
Hi!

Falsche Annahme. Druck ist Kraft pro Fläche. Wenn Du also den Rohrquerschnitt verringerst, wird auch der Druck geringer. Das einzige, was ansteigt, ist die Strömungsgeschwindigkeit.

MfG

Hmm.
Nochmal überlegt.
p=F/A, A wird kleiner dann wird ja auch bei konstanter Kraft p grösser.
AHA.

[diedl]

@PhoenixFG
Pussycat denkt, glaube ich, dass Kaltleiter bzw.
Heißleiter keine ohmschen Widerstände sind.

mfg diedl

[ow]

???

Was haben Kalt- und Heissleiter denn mit Glühbirnen zu tun??

[diedl]

Die Glühlampe ist natürlich kein direkter Heiß bzw Kaltleiter
aber mit Veränderung der Glühfadentemperatur (was ja bei
unterschiedlichen Spannungen passiert) ändert sich auch
der Widerstand.

mfg diedl

[StefanV]

Originally posted by diedl
Die Glühlampe ist natürlich kein direkter Heiß bzw Kaltleiter
aber mit Veränderung der Glühfadentemperatur (was ja bei
unterschiedlichen Spannungen passiert) ändert sich auch
der Widerstand.

mfg diedl

Ach nee...

Das Trifft auf so ziehmlich jedes 'Bauteil' zu...

Auch auf Kabel...

Heißer-> höherer Widerstand

[diedl]

ist mir klar aber eben nicht so extrem wie bei einer
Glühlampe, oder werden deine Kabel 2000°C warm?
Und wenn du an einer normalen 220V Glühlampe nur 1 Volt
anlegst wird sie sich wohl kaum erwärmen.
Der R Unterschied wird also schon etwas größer sein.

mfg diedl

[PhoenixFG]

Hi!

Ähm, sorry die Sache mit dem Druck war wohl ein kleiner Denkfehler von mir. Ich sollte wohl besser nicht so spät abends posten, erst recht nicht, wenn man gerade von der Spätschicht Heim kommt.

Und AFAIK sind sämtliche Metalle Kaltleiter (also auch Wolfram), aber ich lass mich gern durch Gegenbeispiele überzeugen.

MfG

[diedl]

@PhoenixFG
Hast schon recht das Metalle alle Kaltleiter sind.
Mit nicht echten Heiß-Kaltleiter meinte ich das sie
meiner Meinung nach im technischen Sinne nicht als
solche benutzt werden(Glühlampe). Ist vielleicht ein bischen
missverständlich rüber gekommen.

mfg diedl

[Pussycat]

Gut, jetzt mal deutlich: Ist ein Ohmscher Widerstand einen, für den U=I*R gilt, oder einen, für den R=Konstant gilt?

[PhoenixFG]

Hi!

Nochmal: Ob es ein ohmscher Widerstand ist oder nicht, entscheidet nicht die Kennlinie, sondern die Ursache des Widerstandes.
Grundsätzlich ist übrigends jeder ohmsche Widerstand temperaturabhängig (bei Konstantan ist in einem bestimmten Temperaturbereich die Änderung nur sehr klein).
Ansonsten gilt bei gleichen Bedingungen natürlich R=U/I, d.h. ein 10Ohm Widerstand bleibt ein 10Ohm Widerstand, unabhängig von Strom und Spannung.

MfG

[CannedCaptain]

Originally posted by PhoenixFG
Hi!

Elektronen werden schon langsamer.
Im Leiter herrscht ja ein elektrisches Feld, welches Elektronen beschleunigt. Wäre der Leiter unendlich lang, und hätte absolut keinen Widerstand, würde man die Elektronen bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen können. Doch leider existieren in metallischen Leitern wie Kupfer, Silber oder Aluminium neben den freien Elektronen auch Metallrestionen. Mit diesen stößt ein Elektron auf seinem Weg durch den Leiter irgendwann unweigerlich zusammen. Dabei geht ein Teil der Geschwindigkeit, und damit kinetische Energie verloren. Es kann auch nur die Geschwindigkeit "verloren" gehen, wenn man mal eine konstante Elektronenmasse voraussetzt.:)
Konstant bleibt lediglich die Diftgeschwindigkeit der Elektronen, welche sozusagen den Mittelwert der Geschwindigkeit darstellt. Er wird maßgeblich durch die Beweglichkeit der Elektronen im Leiter bestimmt, und diese hängt wiederum von Leitermaterial ab.

MfG

Edit:

" wenn jetzt z.b. ein strom mit irgendeiner spannung auf nen grösseren ohmsch. widerstand trifft als der leiter hat, verringert sich auch die stromstärke dafür steigt die spannung, so wird ja auch energie verbraucht am ohmsch. widerstand."

Die Formulierung ist so nicht richtig. Ein Strom hat nicht irgendeine Spannung.
Und die Spannung steigt auch nicht am Widerstand.

Spannung ist wie gesagt ein Potentialunterschied, d.h. der eine Pol hat halt einen Elektronenüberschuss und der andere Pol einen Elektronenmangel. Sobald eine Verbindung besteht, wird ein Ausgleich hergestellt (genauso, wie sich warmes und kaltes Wasser mischen und lauwarmes Wasser ergeben) und es fließt ein Strom. Sind die Ladungsunterschiede der Pole begrenzt, dann fließt der Strom nur so lange, bis der Ausgleich komplett ist (eine Batterie ist dann z.b. "leer").
Über ohmschen Widerständen (bei Wechselstrom auch über kapazitiven und induktiven Widerständen) lässt sich nun ein Spannungsabfall messen. D.h. der Antrieb für den Strom ist vor dem Widerstand größer, als hinter dem Widerstand, was wieder eine Potentialdifferenz bewirkt, wir messen also eine Spannung. Der Strom fließt jedoch im gesamten Kreis mit der gleichen Stromstärke (Unverzweigtheit vorausgesetzt). Es können ja nicht mehr Elektronen in den Pluspol wandern, als der Minuspol rausrückt.

is nicht auschließlich die Spannung für die Geschwindigkeit der Elektronen im elektrischen Fwld Verantwortlich und der Weg egal?

E_el=E_kin
e*U=0,5 m * v^2
v = (2e*U*m^-1)^0,5 ???????

[PhoenixFG]

Hi!

Die angegebene Gleichung ist durchaus richtig, gilt aber erst nach der Beschleunigung bis zur Endgeschwindigkeit und solange man unterhalb von ca. 0,3c bleibt und im Vakuum experimentiert.

[Vedek Bareil]

Originally posted by L. Trotzkij
Mein Grundanliegen ist, oder besser Frage, ist ja auch, was passiert am VErbraucher (einzeln im Stromkreis) mit der Spannung?
Sie trifft vom Leiterwiderstand auf den Verbraucher(-widerstand).
Je nach Widerstand des Verbrauchers, müsste die Spannung ja dann abfallen. die Spannung trifft nirgendwo drauf. Eine Spannung ist eine Potentialdifferenz. Jedem Punkt x in deinem Stromkreis läßt sich ein Potential Phi(x) zuordnen. Wenn jetzt der Punkt x1 das Potential Phi(x1) und der Punkt x2 das Potential Phi(x2) hat, dann herrscht zwischen den beiden Punkten die Potentialdifferenz, sprich: Spannung, U=Phi(x2)-Phi(x1).
In deinem Modell lassen sich drei Punkte x1,x2,x3 betrachten, wobei zwischen x1 und x2 der Leiterwiderstand, und zwischen x2 und x3 der Verbraucher sitzt. Da der Widerstand des Verbrauchers viel größer ist als der Leiterwiderstand, fällt zwischen x2 und x3 eine wesentliche größere Spannung ab als zwischen x1 und x2. D.h. die Differenz U_23=Phi(x3)-Phi(x2) zwischen dem Potential bei x2 und dem bei x3 ist viel größer als die Differenz U_12=Phi(x2)-Phi(x1) zwischen dem Potential bei x2 und dem bei x1.

Die elektrische Feldstärke ist nun der Gradient des Potentials. D.h. dort wo sich das Potential sehr stark mit dem Ort x ändert, ist die elektrische Feldstärke sehr hoch. Dort wo das Potential konstant ist, ist die Feldstärke Null.

[Vedek Bareil]

Originally posted by CannedCaptain
is nicht auschließlich die Spannung für die Geschwindigkeit der Elektronen im elektrischen Fwld Verantwortlich und der Weg egal?

E_el=E_kin
e*U=0,5 m * v^2
v = (2e*U*m^-1)^0,5 ??????? nicht ganz. Die so ermittelte Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines Elektrons, das bei einem Ausgangspunkt x1 mit der Geschwindigkeit v=0 gestartet ist und sich an einen Punkt x2 begeben hat, an dem sich das Potential Phi(x2) um die Differenz U von dem Potential Phi(x1) am Ort x1 unterscheidet. Und das gilt auch nur dann, wenn das Elektron auf dem Weg von x1 nach x2 keine Stöße o.ä. erlitten hat, durch die es Energie verloren hat.
Während aber das Elektron von x1 nach x2 unterwegs war, war seine Geschwindigkeit niedriger. Von x1 ausgehend nahm von Null an immer weiter zu, bis sie in dem Moment, in dem das Elektron bei x2 eintraf, den Wert v=(2e*U*m^-1)^0,5 erreichte.

Das liegt daran, daß die das Elektron antreibende Größe nicht die Spannung ist, sondern die elektrische Feldstärke. Ein Elektron in einem elektrischen Feld mit der Feldstärke E erfährt eine Beschleunigung a=-e*E/m, wobei -e die elektrische Ladung des Elektrons ist. Die Geschwindigkeit des Elektrons nimmt also ständig zu.

Nun ist es in einem elektrischen Leiter aber keineswegs so, daß die Elektronen immer schneller werden. Das rührt daher, daß durch den elektrischen Widerstand des Leiters die Bewegung der Elektronen behindert wird, indem sie z.B. durch Stoßprozesse immer wieder abgebremst werden. Die Konsequenz ist, daß sich ein stationärer Zustand einstellt, in dem die Geschwindigkeit der Elektronen konstant bleibt. Diese sich einstellende konstante Geschwindigkeit hat aber i.a. nichts mit der Geschwindigkeit v=(2e*U*m^-1)^0,5 zu tun, wobei U die zwischen den Polen der Spannungsquelle herrschende Spannung ist.

Das kann man sich leicht daran überlegen, daß wenn an die Spannungsquelle zwei gleiche Widerstände angeschlossen sind, über jedem der beiden Widerstände nur die Hälfte der Gesamtspannung abfällt. Betrachtet man also einen der Widerstände für sich genommen, so ergäbe sich nach deiner Formel für die Geschwindigkeit der Elektron
ein Wert, der wegen der nur noch halb so hohen Spannung um den Faktor 1/2^0,5 kleiner wäre als der Wert, der sich bei Betrachtung beider Widerstände zusammen ergibt.
Und das ist offensichtlich unsinnig, denn die Geschwindigkeit der Elektronen muß natürlich immer gleich groß sein.