Fragen bzgl. Spannung und Strom

nr5 · Gast

Hi,
hatte schonmal nen Beitrag über das Thema reingestellt, war aber ein bisschen kompliziert geschrieben, deshalb hier nochmal:

- Wenn ich die Spannung erhöhe, dann erhöht sich auch der Stromfluss und somit ja auch die Stromstärke.

- Wie wird bei Geräten/"Einrichtungen" wie z.B. Elektroschocker oder Hochspannungsleitungen eigentlich gewährleistet, dass der Stromfluss niedrig bleibt ? Ich meine wenn doch der Strom direkt mit der Spannung zusammenhängt, müsste dieser doch auch "hochgehen" wenn die Spannung es tut, also warum nicht ? - durch einen großen Widerstand vielleicht, der dafür sorgt, dass der Strom(fluss) niedrig bleibt, und deshalb auch die Spannung ?
(Aber wenn es ein großer Widerstand ist, müsste die Spannung, zumindest bei einer Batterie, schnell sinken, wegen der "Elektronenreibung", da einzelne Elektronen ja auch mit Atomen zusammenstrossen. Am Stromnetz würde das Gerät/Einrichtung einfach mehr Strom "verbrauchen", und die Spannung würde miniminiminimal runtergehen, da die Elektronen ja jetzt einen Weiteren Weg haben um die Ladungen auszugleichen, wenngleich ein recht schwerer(Widerstand) )

Sind meine Überlegungen (einigermaßen) richtig ?
P.S.: Bin nur Elektronik-Laie deshalb bitte einigermaßen verständlich schreiben ;-)

Gruss und Danke schonm. im Vorraus
nr5

nr5 · Gast

hatte mich verschrieben, meinte: wenn die Spannung hochgeht, dass der Stromfluss sinkt.(Widerstand)

Gruss
nr5

Lehrling · Anmeldungsdatum: 01.05.2004 Beiträge: 17

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Hiho
Bei Netzteilen und anderen Gerätschafften kannst du eine
Strombegrenzung einstellen.
Bedeutet das du den max. Strom begrenzt.
Also wenn z.B. in deiner Schaltung die du aufgebaut hast ein Kurzschluss
drin ist, kannst du den Strom mit der Strombegrenzung einstellen.
Das ganze funktioniert soweit ich weis mit Transistoren.
Falls du dich mit Transistoren schon halbwegs gut auskennst kann ich
auch versuchen dir das noch genauer zu beschreiben.
Also du regelst den Strom dabei nicht mit Widerständen sondern mit Transistoren, dabei geht dir nciht so viel Verlustleistung verloren...

nr5 · Gast

Danke für die Antworten !!!

@ Dieter: Kenne mich einigermaßen mit Transistoren aus, würde mich also interessieren, wie das geht (die "Grundfunktion" eines Transistors ist ja, den Strom zu verstärken).

@ all: Wie ist das denn bei Trafos usw. Soweit ich weiß, basieren die ja auf elektromagnetischer Induktion, geht da nicht unheimlich viel Leistung verloren, also viel "Verlustleistung" ?!?

Bei einem Kraftwerk wird der Strom nach dem Generator ja "hochgespannt", sodass zwar hohe Spannungen vorhanden sind, aber (im Vergleich) wenig Strom fließt.
Wie geht das ? -Im Normalfall: hohe Spannung -> großer Strom.
Oder hat die Überlandleitung so einen hohen Widerstand, dass gar kein großer Strom fließen kann, aber sehrwohl eine hohe (durch den Trafo) Spannung ?!?

Ist der Trafo da eine Sonderfall, oder liege ich richtig ?
Kann mir jemand das Arbeitsprinzip eines Trafos erklären ?

Gruss
nr5

Lancelot · Anmeldungsdatum: 22.09.2004 Beiträge: 148 Wohnort: Sachsen

Bei Überlandleitungen wird die Spannung künstlich erhöht auf über 100000 Volt, so das die Stromstärke geringer wird. Damit entsteht ein kleinerer Widerstand in der Leitung und auf die lange Strecke hat man somit weniger Verlust. Am Ende wird die Spannung wieder gemütlich runter genomm smile

Dr.Oleg · Anmeldungsdatum: 25.01.2005 Beiträge: 98 Wohnort: Dresden

@Hochspannungsleitungen: Ich weiß zwar nicht mehr, ob ich mich richtig erinnere, aber für Hochspannungsleitungen wird der Strom am Kraftwerk durch zwei Spulen umgewandelt. In der ersten Spule(Erregerspule) erzeugt der fließende Strom ein Magnetfeld(Wechselstrom), der wiederum in der zweiten eine Spannung induziert. Nur diese Spannung wird über die Leitungen "transportiert"(um Gottes willen nicht wörtlich nehmen). Erst wenn die beiden Enden der zweiten Spule (Induktionsspule) verbunden werden kann ein Strom fließen und Energie verloren gehen.
(Dazu gibt es ein hübsches Experiement. Eine an einer Feder aufgehängter Eisenklotz schwingt in einer Spule hin und her und induziert eine Spannung. Schließt man den Stromkreis der Spule, hört die mechanische Bewegung sehr schnell auf, weil durch der nun enstehende Stromfluss in der Spule nach dem Lenz'sche Gesetz seiner Ursache(Schwingung) entgegenwirkt.)

Wenn du dir das mit der Formel R = U/I erklären willst, so musst du davon ausgehgen, dass nur eine Spannung anliegt, oder mit der Formel ausgedrückt, durch den nicht geschlossenene Stromkreis ein unendlich großer Widerstand R und damit ein sehr kleiner Strom I existieren.

Gast

Ich muss mal zusammenfassen, abgesehen von Dr.Oleg steht hier im Thread viel Müll.

Dr.Oleg · Anmeldungsdatum: 25.01.2005 Beiträge: 98 Wohnort: Dresden

Da bin ich aber beruhigt, gast - ich hatte befürchtet der Hase läuft andersrum!

nr5 · Gast

Hi,

Habs leider immer noch nicht kapiert, warum im Klartext ausgerechnet bei hoher Spannung wenig Strom fließt, ist es jetzt wegen dem Widerstand der Leitung oder was anderem, ist alles in allem ziemlich verwirrend...

Um mal zu verdeutlichen, was ich genau meine zietiere ich mal aus dem Buch (das eigentlich den Anlass zu meiner Verwirrung gebeben hat) :

..."Also wird der Strom hochgespannt. Denn: Je höher die Spannung, desto geringer ist die Stromstärke und desto dünner kann der Draht sein."...

Da diese Aussage ja sozusagen das Gegenteil der Grundlagen (mehr Spannung = mehr Strom/ höhere Stromstärke (bei gleichbleibendem Widerstand)) ist, hat sie mich so verwirrt.

@Gast:
" nein, das wird geregelt durch die Begrenzung der abgegebenen Leistung. Es fließt in der Tat ein relativ hoher Strom, das aber nur für einen extrem kurzen Zeitmoment. "

Was heißt das ? Dann könnte man die Spannung (und somit auch den Strom, nach meinem Wissenstand) gleich dabei belassen, da ja bei Wechselstromgeneratoren auch nur für einen minimalen Moment Maximalspannung (und somit auch Max. Strom) herrscht....

Gruss
nr5

Gast

Dass du das noch nicht (ganz) verstanden hast wundert mich nicht, denn du vermischst ständig richtiges mit falschem.

Nochmal definitiv
Höhere Spannung bedeutet AUTOMATISCH (oder zwangsweise) auch höheren Stromfluss bei gleichem Lastwiderstand weil Stromfluss (anderes Wort für Stromstärke) NUR über die Spannung und den vorhandenen Widerstand gesteuert werden kann. Der ursächliche Steuerungsparameter ist also die Spannung, mal abgesehen vom Widerstand.

So wie geht das nun zusammen mit deiner Hochspannungstransportleitung ??
Klemmst du an eine solche Hochspannungsleitung den selben Lastwiderstand wie zuvor an die Niederspannungsleitung, dann blitzt es kurz auf und der Widerstand ist mit Haut und Haar verdampft auf Grund des extrem hohen Stromflusses.
Ja aber warum fließt denn nun in der Hochspannungstransportleitung relativ wenig Strom, trotz der extrem hohen Spannung ???

Es fließt "wenig" Strom, weil auf der Abnehmerseite ein relativ extrem hoher Widerstand anliegt. Die Hochspannungsleitung wie auch die Niederspannungsleitung transportiert nicht Strom oder Spannung, nein sie transportiert Leistung und diese Leistung berechnet sich als Spannung*Strom. So nun denk dir eine Hintereinanderschaltung einer Niederspannungsleitung, über Trafo zur Hochspannungsleitung und danach über 2. Trafo wieder zurück zur Niederspannungsleitung.
Die in diesem Leitungsverbund fließende Leistung muss überall gleich sein, wenn zwischendrin keine Abzweige (Abnehmer) sind.

Leistung Niederspleitung1 L1 = U1*I1
Leistung Niederspleitung2 L2 = U2*I2 (=L1)
Leistung Hochspleitung Lh = Uh*Ih (=L1=L2)

U1*I1 = Uh*Ih = U2*I2

nun ist aber Uh etwa 1000 mal so groß wie U1 bzw U2, also muss damit die obere Gleichung weiter stimmt, Ih etwa auf ein 1/1000 von I1 bzw I2 fallen. Dieser Umstand wird also NICHT durch den Widerstand in der Hochspannungsleitung verursacht (dann wäre das nämlich alles unsinnig und nutzlos) sondern einzig durch den vorgegebenen Stromfluss in der Niederspannungsleitung 2 bzw 1. Die Hochspannungsleitung träumt also nur gelangweilt vor sich hin um das weiterzuleiten.

nr5 · Gast

hallo,

Also ist die Aussage aus dem Buch auf den ersten Blick eigentlich falsch (physikalisch gesehen), technisch gesehen aber richtig (bei gleichbleibender Leistung)

So richtig ?

P.S.: Das ganze ist aber nur mit einem Trafo möglich ?!?

Gruss
nr5

ElectroJunky · Gast

*kopfschüttel*
Was ihr wohl alle vergessen habt ist, dass man beim Umspannen mit einer festen Leistung an die Primärspule geht. Nehmen wir das Beispiel Elektroschocker. Dann haben wir eine Batterie mit einer begrenzten Leistung (meistens ein paar mAh, wobei die maximale Stromabgabe in einem Moment durch den Innenwiderstand der Batterie begrenzt ist).
Nehmen wir eine theoretische Batterie an, die 9V liefert, einen Innenwiderstand von 1 Ohm besitzt und eine Leistung von 1000 mAh besitzt.
Das heißt, dass die Batterie 1A für max. 1 Stunde liefern könnte (das wären 9 Watt bei P=I*U)
Der maximale Laststrom wäre R=U/I=9A (für 1/9 Stunde).
Ich gehe also mit einer maximalen Leistung von P=9V*9A=81W auf die Primärspule.
Sagen wir die Spannung würde verzehnfacht, nehmen wir weiterhin an, es gäbe keine Verluste bei diesem Prozess und die Widerstände der Primär und Sekundärspule wären 0.
Dann hätten wir an dem Ausgang der Sekundärspule 90V bei 0,9A (also immernoch 81W).
In der Realität treten noch allerhand Verluste auf, durch den Widerstand der Wicklungen im Trafo und den Verlusten durch die Spannungswandlung selbst(komplexe Vorgänge, darüber wurden schon Diplomarbeiten geschrieben).
Jetzt ist klar, dass ein Elektroschocker trotz 100 000V bis 750 000V nur eine minimale Leistung abgibt (und das auch ohne Strombegrenzungsschaltung).
Merke: Ich kann nie mehr Energie herausbekommen, als ich hinein Stecke (Energieerhaltungsgesetz)
Für diejenigen die's interessiert, die tödliche Energiemenge fängt bei einem MEnschen bei 10J (1 J = 1Ws) an.

Gast