| Autor |
Nachricht |
lmb
Gast
|
 lmb Verfasst am: 24. Apr 2014 19:22 Titel: Ursache für den Strom durch Leitungen |
 |
|
Hallo,
ich versuche mir gerade zu erklären, was eigentlich die wirkliche, physikalische Ursache für den Fluss von Strom durch Leitungen ist. Wenn man an eine Spannungsquelle über Leitungen einen Widerstand anschließt, fließt durch den Potentialunterschied ein Strom, klar. Aber warum fließt er gerade den Leiter entlang?
Ich meine, wieso werden die Ladungsträger auch an möglichen Knicken, Kurven oder Schleifen so abgelenkt, dass sie gerade dem Verlauf weiter folgen? So, als gäbe es ein elektrisches Feld im Inneren (nur, dass es in Leitern ja meines Wissens keine E-Felder geben kann)? Falls es doch so ein Feld geben sollte, wieso ist dann ein Leiter immer auf dem selben Potential?
Und: was passiert überhaupt zuerst, wenn ein Stromkreis geschlossen wird? Fließt der Strom sofort? Oder entsteht etwas anderes (z.B. eine elektromagnetische Welle), was dann für den Ladungsfluss verantwortlich ist?
Grüße
lmb |
|
 |
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 25. Apr 2014 01:59 Titel: |
|
|
| lmb hat Folgendes geschrieben: | | ... wieso werden die Ladungsträger auch an möglichen Knicken, Kurven oder Schleifen so abgelenkt, dass sie gerade dem Verlauf weiter folgen? So, als gäbe es ein elektrisches Feld im Inneren (nur, dass es in Leitern ja meines Wissens keine E-Felder geben kann)? |
Natürlich gibt es in Leitern ein elektrisches Feld. Sonst würden sich die quasi freien Elektronen des Leitermaterials nicht bewegen.
Der Zusammenhang zwischen elektrischer Feldstärke E und Stromdichte J ist durch das ohmsche Gesetz gegeben
wobei  die Leitfähigkeit des Leiterwerkstoffs darstellt.
| lmb hat Folgendes geschrieben: | | Falls es doch so ein Feld geben sollte, wieso ist dann ein Leiter immer auf dem selben Potential? |
Das ist er ja nicht. Ein Leiter stellt immer einen Widerstand dar, da es unter Normalbedingungen kein Material mit unendlich hoher Leitfähigkeit gibt. Ausnahme : Supraleitende Materialien, die aber nur bei extremen Bedingungen (Temperatur in der Nähe des absoluten Nullpunkts) eine praktisch unendlich hohe Leitfähigkeit aufweisen. Unter normalen Bedingungen besteht also immer ein Potentialunterschied zwischen Anfang und Ende des Leiters. |
|
|
kingcools
Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700
|
| kingcools Verfasst am: 25. Apr 2014 02:59 Titel: Re: Ursache für den Strom durch Leitungen |
|
|
| lmb hat Folgendes geschrieben: | | ? So, als gäbe es ein elektrisches Feld im Inneren (nur, dass es in Leitern ja meines Wissens keine E-Felder geben kann)? Falls es doch so ein Feld geben sollte, wieso ist dann ein Leiter immer auf dem selben Potential? |
Du vermischt hier die Elektrostatik mit der Elektrodynamik. In der Elektrostatik hast du recht, da werden stationäre Zustände von elektrischen Ladungskonfigurationen betrachtet (d.h. also es wird der lim t-> unendlich betrachtet). |
|
|
lmb
Gast
|
| lmb Verfasst am: 25. Apr 2014 07:29 Titel: |
|
|
Gut, das hilft mir weiter, danke!
Gibt es vielleicht noch eine "einfache" Erklärung dafür, wie dieses Feld zustande kommt (z.B. mit den Maxwell-Gleichungen)? Ich frage, weil dieses Feld dann ja überall im Leiter die gleiche Stärke haben muss (damit J = const.) und sich so ein Feld ohne den Leiter, also wenn man die Spannungsquelle als freistehende Kondensatorplatten betrachten würde, wohl eher nicht ergeben würde. |
|
|
TRIS
Gast
|
| TRIS Verfasst am: 25. Apr 2014 08:12 Titel: |
|
|
Das Feld entsteht durch einen Potentialunterschied. Das elektr. Potential nimmt im Leiter linear mit der Wegstrecke ab/zu. Die Feldlinien verlaufen entlang des Leiters, auch wenn dieser mal eine Kurve machen solllte.
Außerhalb des Leiters gibt es genauso ein elektr. Feld mit den dazugehörigen Feldlinien, nur aber meist keine Ladungsträger zwecks Stromfluß.
"Fließt der Strom sofort? Oder entsteht etwas anderes (z.B. eine elektromagnetische Welle),"
Der Strom braucht schon eine gewisse Anlaufzeit. Und gleichzeitig entstehen die elektromagnetischen Wellen dabei, die durchaus einen "Energieverlust" darstellen. |
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
