Antwort schreiben

Registrieren

FAQ

Suchen

Foren-Übersicht -> Elektrik

Antwort schreiben

Benutzername

(du bist nicht eingeloggt!)

Titel

Nachrichtentext

Smilies





Weitere Smilies ansehen

Schriftfarbe: Schriftgröße:

Tags schließen

Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts: Latex-Kurzbeschreibung | Formeleditor

[quote="Jayk"][quote="schrauberking"]Laut dem was ich in meiner Schule gelernt habe, sei eine Spannung immer die Differenz zweier Potenziale. Beide sollen die gleiche Einheit haben, was einen natürlich schonmal stutzig macht.[/quote]

Das wird oft so gelehrt, ist aber nicht zu 100% richtig: Die Induktionsspannung läßt sich beispielsweise nicht auf ein Potential zurückführen. Spannung ist nicht nur eine Eigenschaft zweier Punkte, sondern eine Eigenschaft eines Weges zwischen diesen Punkten, und sie ist definiert als auf die Ladung normierte Verschiebungsarbeit entlang dieses Weges. Unter der Bedingung, daß es keine zeitlich veränderlichen Magnetfelder gibt, ist diese Arbeit allerdings unabhängig vom Weg zwischen den zwei Punkten. Dann, und nur dann, kann man ein Potential einführen. Im Prinzip heißt das, einen Punkt festzulegen und zu allen anderen Punkten die Spannung zu diesem einen Punkt anzugeben – das nennt man dann Potential. Theoretisch wäre es allerdings denkbar, daß es gar keinen Punkt gibt, der das Potential Null hat (deshalb im vorigen Satz die Formulierung "im Prinzip"). Das wird sogar recht häufig gemacht: Eine gängige Konvention ist es, das Nullniveau so zu legen, daß es gerade im Unendlichen erreicht wird (beispielsweise ist das Coulomb-Potential, also das Potential einer Punktladung, ~1/r, wird also für endliche r niemals 0).
In der Elektrotechnik legt man allerdings einen Punkt fest, in dem das Nullniveau erreicht wird. Wenn man Punkte in einem Stromkreis leitend mit diesem verbindet, nennt man das eine Erdung (denn oft ist dieser Nullpunkt wirklich die Erde).

Wichtig ist aber, daß die Wahl des Nullpunkts reine Konvention ist. Sie ist nicht physikalisch real im Sinne von meßbar!

Zum Thema Induktionsspannung: Ich habe das bis nach dem Abi – als ich Zeit hatte, mich mit Vektoranalysis und den Maxwell-Gleichungen zu beschäftigen – nicht verstanden. Nie hat mir ein Mensch erklärt, zwischen welchen zwei Punkten die Induktionsspannung [latex]U_\mathrm{ind} = - d \Phi / d t[/latex] eigentlich gemessen wird, und ich habe sehr lange nach einer Antwort gesucht. In der Praxis mißt man sie immer an einer Leiterschleife, d.h. Start- und Endpunkt sind leitend verbunden und sollten daher eigentlich auf demselben Potential liegen. Aber dafür gibt es kein Potential! Theoretisch definiert über die Induktionsspannung als Verschiebungsarbeit entlang eines vollen Umlaufs, d.h. Start- und Endpunkt sind identisch. Würde man annehmen, daß es ein Potential gibt, müßte man eine Zahl von sich selbst abziehen, also Null erhalten. Aber man kann mit einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld tatsächlich Strom dazu zwingen, sich fortwährend im Kreis zu drehen, ähnlich wie auf dem berühmten Bild von M.C. Escher, wo Wasser im Kreis abwärts fließt.

Tatsächlich wird allerdings sehr oft eben kein Unterschied zwischen Spannung und Potential gemacht, weil es zum Rechnen nicht so wichtig ist. Die Beziehung von Spannung und Potential läßt sich vergleichen mit der von Arbeit und potentieller Energie oder bestimmtem und unbestimmtem Integral.

PS: Bevor ich noch Dresche bekomme: So ganz richtig ist die Form [latex]U = - d \Phi / d t[/latex] des Induktionsgesetzes auch nicht, obwohl sie in den Schulbüchern und teilweise auch in Unibüchern so steht. Darauf will ich hier aber nicht näher eingehen (wenn es Dich interessiert, suche einfach mal nach "Induktionsgesetz", dazu gibt es einige Threads hier im Forum).[/quote]

Optionen
HTML ist aus
BBCode ist an
Smilies sind an

	BBCode in diesem Beitrag deaktivieren
	Smilies in diesem Beitrag deaktivieren

Spamschutz
Text aus Bild eingeben

Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde

Thema-Überblick