 Verfasst am: 28. Apr 2011 08:55 Titel: |
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| Die Klemmenspannung ist die Spannung, die über dem Lastwiderstand abfällt. Welches der Lastwiderstand ist, hängt von Deiner eigenen Definition oder der des Aufgabenstellers ab.
In Deinem Beispiel könnte man die ideale Spannungsquelle mit U0=230V mit dem in Reihe liegenden Widerstand R1=30Ohm zu einer realen Spannungsquelle zusammenfassen (jede reale Spannungsquelle besteht aus einer idealen Spannungsquelle mit in Reihe liegendem Innenwiderstand). Dann wäre die Klemmenspannung die am Lastwiderstand R2 abfallende Spannung U2. Die Klemmen von R2 sind ja die Klemmen der realen Spannungsquelle. In einem Stromkreis werden keine Ladungen getrennt, denn in Leitermaterialien sind die positiven Ladungen ortsfest, während die negativen Ladungen quasi frei beweglich sind. Diese werden durch die Spannungsquelle (z.B. den Generator im Kraftwerk) wie die Wassermoleküle in einem Wasserkreislauf nur herumgepumpt. Insgesamt ist das Leitermaterial an jeder Stelle elektrisch neutral (in einem bestimmten Volumen befinden sich genausoviel Elektronen wie positive Gitteratomrümpfe). Deine Betrachtungsweise, dass die Ladungsträger an unterschiedlichen Stellen des Stromkreises unterschiedliche Spannung besitzen, ist etwas ungewöhnlich. Denn mit Spannung wird eine Potentialdifferenz bezeichnet. Richtiger wäre zu sagen, dass die Ladungsträger an unterschiedlichen Stellen des Stromkreises eine unterschiedliche potentielle Energie besitzen und sich deshalb auf unterschiedlichem Potential Wpot/q befinden. Wenn Du dem einen Ende der Spannungsquelle das Potential Null zuordnest, ist deine Formulierung mit der Spannung allerdings wieder richtig. Insgesamt kann Dir diese Vorstellung helfen: Die Spannungsquelle "pumpt" die Ladungsträger von einem bestimmten Potential, welches Du zu Null definieren magst, auf ein höheres Potential, dort haben sie also eine bestimmte potentielle Energie. Von dort "fallen" sie durch die Widerstände zurück bis dorthin, wo sie die potentielle Energie Null haben, d.h. bis sie wieder am "unteren" Ende der Ladungsträgerpumpe (Spannungsquelle) angelangt sind. Von dort werden sie wieder auf höheres Potential gepumpt usw. Du siehst also sehr deutlich, dass die für den Stromfluss benötigte Energie von der Pumpe, also von der Spannungsquelle geliefert wird. |
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| Verfasst am: 28. Apr 2011 00:05 Titel: Spannung im Stromkreis |
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| Hallo,
ich habe folgendes Verständnisproblem: - man hat einen Stromkreis bestehend aus einer Spannungsquelle zb. U0=230 V und einem Widerstand zb. R1=30 Ohm und in reihe geschaltet einen weiteren widerstand zb. R2=50 Ohm hat a) 230 V bedeutet doch, dass um die Ladungen von einander zu trennen auf grund der elektrostatischen anziehung arbeit aufgebracht werden muss, d.h U=W/Q -> Ladungsbezogene Arbeit b) Wenn in so einem Stromkreis nun Ladung von der Spannungsquelle anfängt zu fließen und durch den ersten Widerstand fließt, dann fällt die anfängliche Spannung um U1 = R1*I ab , d.h hinter dem ersten Widerstand hat die Ladung nur noch die Spannung 230v-R1*I c) nun fließt die Ladung durch den zweiten Widestand und es findet wieder ein Spannungsabfall statt mit U2 = R2 *I -> d.h. hinter dem zweiten Widerstand herrscht eine Spannung von 230V-R1*I-R2*I d) Stellt Sich der Strom I so ein, dass hinter dem zweiten Widerstand die wirkliche Spannung auf 0V sinkt d.h 230V-R1*-R2*I=0 und in der Spannungsquelle nimmt die Ladung wieder Energie auf und "wächst" auf 230V wieder an? e) Das würde bedeuten dass U0=U1+U2 ist f) Was ist dann die Klemmspannung in meinem Bsp? Wäre toll wenn ihr zu jedem Unterpunkt was sagen könntet (ob er falsch, richtig ist, Ergänzungen etc.) |
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