elektrische Spannung- Herleitung

hammi · Anmeldungsdatum: 27.01.2008 Beiträge: 7

hi Leute
könnte mir einer von euch vielleicht mir erklären was genau die elektrische spannung ist/bewirkt? wenn ein ampere ein coulomb pro sekunde ist, was ist dann ein volt? erklärung am teilchenmodell?
ich fände es echt nett wenn mir das jemand (noch) mal erklären könnte =)
ps: ich weis man sollte so was eigentlich wissen, aber ich bin erst in der 9. klasse auf der realschule und da lernt man des noch nicht so richtig^^
vielen dank
HAMMI

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Stell dir das ganze anhand der Erdschwere vor:

* Du hast ein Massestück mit m=1kg
* Die Erde zieht die Masse an
* es befindet sich in also in einem Gravitationsfeld g:
* Um das Stück um einen Meter anzuheben, musst du die Arbeit

verrichten, die danach in Form potenzieller Energie in der Masse steckt.

Bei Ladungen ist es das gleiche:

* Du hast ein Ladungsstück mit Q= +1C
* Das Teilchen befindet sich in einem elektrischen Feld E:
* Um das Stück um einen Meter wegzubringen, musst du die Arbeit

Man bezeichnet den gekennzeichneten Teil als Spannungsdifferenz.

Anders ausgedrückt:

Durchläuft ein geladenes Teilchen mit der ladung Q die Spannungsdifferenz

, so hat es einen Zuwachs an potenzieller Energie

Oder noch einfacher:

Die Spannung U ist der Zuwachs an potenzieller Energie pro Ladungseinheit, wenn das Teilchen diese Spannung durchläuft.

jhm · Anmeldungsdatum: 06.05.2008 Beiträge: 73 Wohnort: Münster

Dasselbe noch einmal etwas anders (aber dies Thema gehört in die Elektrik).
[Stimmt. Habe den Thread dementsprechend verschoben von der Optik in die Elektrik. Schönen Gruß, dermarkus]

Du hast einen ganz einfachen Stromkreis, Akku, eine Leitung (1), ein Glühlämpchen und noch eine Leitung (2) zurück zum Akku. Das Lämpchen leuchtet und ist heiß, es gibt Energie ab. Wo kommt sie Energie her? Aus dem Akku. Wer transportiert die Energie vom Akku zum Lämpchen? Der Strom durch die Leitungen und der Strom besteht aus den Ladungen, die im Stromkreis rund fließen: durch das Lämpchen, durch Leitung (2) zum Akku, durch den Akku, durch Leitung (1) zum Lämpchen, durch das Lämpchen und das Ganze wieder von vorn.

Wenn eine Ladung wieder am Akku angekommen ist, wird sie vom Akku durchgeschleust und dabei mit einem ganz bestimmten Energiebetrag bepackt. Dieser Energiebetrag ist immer der gleiche, er ist von der Art des Akkus abhängig. Da die Ladungen auch immer die gleichen sind, ist das Verhältnis Energie pro Ladung (W/Q) typisch für jede Art Akku. Es ist die Spannung, die dieser Akku liefert, seine Urspannung. Umgekehrt ist Ladung mal Spannungsabfall am Widerstand die Energie, die die Ladung am Widerstand abgibt.

Eine sogenannte Modellvorstellung für einen Stromkreis ist eine Zentralheizung. Im Keller steht die Heizung, der Brenner bepackt das Wasser mit Wärmeenergie und eine Pumpe sorgt dafür, dass das Wasser durch den geschlossenen Heizkreislauf rund läuft. In den Heizkörpern gibt das Wasser dann seine Wärmeenergie ab. Brenner und Pumpe entsprechen dem Akku, die Wasserrohre den Leitungen, die Heizkörper den Widerständen, das Wasser den Ladungen und die Temperatur der Spannung.

Wenn der Akku 'entladen' ist, heißt das nicht, dass er keine Ladungen mehr hätte, sondern, dass seine Energie verbraucht ist. Wenn er dann geladen wird, bekommt er keine Ladungen, sondern er wird wieder vollgepumpt mit Energie. Ein geladener Akku ist genau so neutral wie ein ungeladener.

Ob Du nun als Stromquelle einen Akku nimmst oder eine Batterie oder ein Netzgerät, das ist alles (fast) das Gleiche.

Ich hoffe, ich hab's nicht zu simpel dargestellt, und hoffe, Du verstehst jetzt etwas besser, warum die Spannung ein wichtiger Begriff für den Stromkreis ist.

Gruß jhm