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ipponken
Anmeldungsdatum: 26.04.2019
Beiträge: 49
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 ipponken Verfasst am: 27. Apr 2019 08:57 Titel: Stromdichte |
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Meine Frage:
Bei gleicher Stromstärke bewegen sich gleich viele Elektronen durch einen großen und einen kleinen Leiterquerschnitt. Die Geschwindigkeit erhöht sich nur bei den kleineren Querschnitt.
geg:A1=4mm² J1=3A/mm²
A2=1,5mm² J2=8A/mm²
I= 12A
Wenn ich nach der Rechnung gehe, dann fließen nicht gleich viele Elektronen bei gleich Stromstärke. 3A/mm² heißt doch "3ampere pro mm²" Also fließen im großen Querschnitt weniger Elektronen als im kleinen Querschnitt, obwohl es heißt "kleiner Querschnitt= mehr Widerstand". Hier ist es aber nicht so wenn ich das "J1=3A/mm²" richtig verstehe.
Meine Ideen:
Ich weiß, dass der Widerstand bei einem größeren Querschnitt kleiner ist und somit mehr strom fließen müsste, aber das wiedersprichst sich bei dieser Aufgabe, denn "J1=3A/mm²" Bei einem Querschnitt von 4mm² ist kleiner als bei einem Querschnitt von 1,5mm² = J2=8A/mm². Der Strom passt auch nicht Eingang = 12A und Ausgang soll auch 12A sein, aber 8A+3A sind 11A und nicht 12A.
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 27. Apr 2019 10:21 Titel: |
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Wie sieht es mit der Spannung aus?
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ipponken
Anmeldungsdatum: 26.04.2019
Beiträge: 49
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| ipponken Verfasst am: 27. Apr 2019 10:34 Titel: Stromdichte |
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Gibt es nicht.
| Beschreibung: |
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ipponken
Anmeldungsdatum: 26.04.2019
Beiträge: 49
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| ipponken Verfasst am: 27. Apr 2019 10:35 Titel: Stromdichte |
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Oben rechts das Bild.
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 27. Apr 2019 11:47 Titel: |
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Die Driftgeschwindigkeit hängt nicht vom Querschnitt ab (hier klemmt die hydrodynamische Vorstellung), sondern von Länge und Spannung. Was die Erwärmung angeht, würde ich den Leiter gedanklich in Stücke zerlegen (in Reihe geschaltete Widerstände mit entsprechender Leistung) usw.
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ipponken
Anmeldungsdatum: 26.04.2019
Beiträge: 49
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| ipponken Verfasst am: 27. Apr 2019 12:32 Titel: Stromdichte |
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Was? Meine frage ist : WARUM fließt bei 4mm² , ein Strom von 3A/mm² und bei 1,5mm² ein Strom von 8A/mm², wenn wie es im Buch steht überall der gleiche Strom fließt, egal was für ein Querschnitt. Und im Bild soll 12A rauskommen. 8A/mm²+3A/mm² = 11A und nicht 12A.
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 27. Apr 2019 13:04 Titel: Re: Stromdichte |
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A / mm² ist keine Stromstärke (Ladung pro Zeit durch eine Querschnittsfläche) und was soll das bedeuten:
| Zitat: | | 8A/mm²+3A/mm² = 11A [...] |
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ipponken
Anmeldungsdatum: 26.04.2019
Beiträge: 49
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| ipponken Verfasst am: 27. Apr 2019 13:24 Titel: Stromdichte |
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Achso. Dann hat sich das geklärt. Dann braucht man meine Rechnung garnicht beachten.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 27. Apr 2019 13:27 Titel: |
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| ipponken hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich nach der Rechnung gehe, dann fließen nicht gleich viele Elektronen bei gleich Stromstärke. |
Das ist eine seltsame Aussage, da Du die Zeit ganz außer Acht lässt. Bei gleicher Stromstärke fließt durch jeden beliebigen Querschnitt dieselbe Ladungsmenge pro Zeiteinheit. Denn der elektrische Strom ist ja definiert als
| ipponken hat Folgendes geschrieben: | | 3A/mm² heißt doch "3ampere pro mm²" Also fließen im großen Querschnitt weniger Elektronen als im kleinen Querschnitt, obwohl es heißt "kleiner Querschnitt= mehr Widerstand". Hier ist es aber nicht so wenn ich das "J1=3A/mm²" richtig verstehe. |
Auch hier lässt Du die Zeit vollständig außer Acht, obwohl sie per definitionem die Verbindung zwischen Ladungsmenge und Strom darstellt. Bei großem Querschnitt fließen in einer bestimmten Zeit zwar weniger Elektronen pro Flächeneinheit, dafür ist die Querschnittsfläche aber größer, so dass durch die größere Fläche dieselbe Ladungsmenge pro Zeiteinheit fließt wie durch eine kleinere Fläche. Der Strom ist bei in Reihe geschalteten unterschiedlichen Querschnitten immer derselbe.
| franz hat Folgendes geschrieben: | | Die Driftgeschwindigkeit hängt nicht vom Querschnitt ab (hier klemmt die hydrodynamische Vorstellung), |
Ganz im Gegenteil, beim Stromfluss gilt wie bei der Wasserströmung in einem Rohr das Kontinuitätsgesetz
Voraussetzung ist natürlich eine konstante Ladungsträgerdichte. Im vorliegenden Gedankenmodell ist das der Fall, da es sich nur um unterschiedliche Querschnitte in ein und demselben Material handelt. Die Ladungsträgerdichte n (Anzahl freier Elektronen pro Volumen) ist eine materialcharakteristische wesentliche Größe zur Beschreibung der Leitfähigkeit eines metallischen Leitermaterials.
Dann ist die (Raum-)Ladungsdichte
und die in einem Volumen der Länge l mit Querschnitt A enthaltene Ladung
sowie der Strom
Die Driftgeschwindigkeit ist
Also
Man sieht bereits hier, dass bei konstantem Strom und gleichem Material das Produkt aus Querschnittsfläche und Driftgeschwindigkeit konstant sein muss (Kontinuitätsgesetz). Ober bezogen auf die Stromdichte
Bei großer Stromdichte (d.h. Strom durch kleinen Querschnitt) ist die Driftgeschwindigkeit größer als bei kleiner Stromdichte (Strom durch großen Querschnitt).
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Huggy
Anmeldungsdatum: 16.08.2012
Beiträge: 785
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| Huggy Verfasst am: 27. Apr 2019 13:31 Titel: |
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Wenn ich so viel Schwachsinn lese, raste ich üblicherweise und daher auch jetzt aus. Wenn man nun Ausführungen eines Fragestellers als Schwachsinn bezeichnet, rastet üblicherweise dieser aus und ist für inhaltliche Argumente gar nicht mehr zugänglich. Das erklärt einem jeder Psychologie. Was die Psychologen nicht bedenken: Wenn ich Schwachsinn aus Rücksicht auf andere nicht als Schwachsinn bezeichnen darf, beginnt mein Gehirn zu kochen. Das ist mir viel unangenehmer als deine Empörung. Deshalb bleibe ich bei Schwachsinn.
Nichts für ungut, würde der Bayer sagen. Aber das ändert an deiner Empörung auch nichts.
Aber nun zur Sache:
Es gibt in den Abbildungen zwei Größen, nämlich die Stromstärke I mit der Einheit Ampere und die Stromdichte J mit der Einheit Ampere/mm^2. Wenn nun überall der gleiche Strom fließt (gleiche Stromstärke), ist doch die Stromdichte nicht überall gleich. Du tust so, also ob eine Aussage über die Stromstärke I auch für die Stromdichte J gelten müsse, Wieso sollte das so sein? Das ist Schwachsinn!!!
(Tut mir leid, ich kann es nicht lassen. Als Entschuldigung verweise ich jetzt auf meinen Blutdruck.)
Der Zusammenhang zwischen Strom und Stromstärke ist doch unter Beispiel noch mal vorgerechnet. Wieso du dann noch glaubst, man dürfe Stromdichten an verschiedenen Orten addieren und die Summe dann mit der Stromstärke identifizieren, da fehlen mir einfach die Worte. Superschwachsinn ist da nicht ausreichend.
Wie schon gesagt, glaube ich nicht, dass dir meine Antwort hilft. Aber mir geht es jetzt schon viel besser !
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 28. Apr 2019 11:45 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: |
| franz hat Folgendes geschrieben: | | Die Driftgeschwindigkeit hängt nicht vom Querschnitt ab (hier klemmt die hydrodynamische Vorstellung), |
Ganz im Gegenteil, beim Stromfluss gilt wie bei der Wasserströmung in einem Rohr das Kontinuitätsgesetz |
Hallo GvC und danke, daß Du diese Aussage überprüft hast!
Ich hatte dabei die mittlere Driftgeschwindigkeit durch einen zylinderförmigen Leiter bei anliegender Spannung vor Augen  , mit der Leitfähigkeit  , wo der Querschnitt / Durchmesser keine Rolle spielt.
Das trifft jedoch nicht die vorliegende Frage eines wechselnden Querschnitts, sondern könnte höchstens eine Vorstufe sein, per Teilspannungen(?). Dein Vorgehen über die Stromstärke ist der Aufgabe jedenfalls besser angemessen!
Einen angenehmen Sonntag noch! 
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auagusti
Anmeldungsdatum: 28.04.2019
Beiträge: 36
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| auagusti Verfasst am: 28. Apr 2019 12:44 Titel: Stromstärke |
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| Huggy hat Folgendes geschrieben: | Wenn ich so viel Schwachsinn lese, raste ich üblicherweise und daher auch jetzt aus. Wenn man nun Ausführungen eines Fragestellers als Schwachsinn bezeichnet, rastet üblicherweise dieser aus und ist für inhaltliche Argumente gar nicht mehr zugänglich. Das erklärt einem jeder Psychologie. Was die Psychologen nicht bedenken: Wenn ich Schwachsinn aus Rücksicht auf andere nicht als Schwachsinn bezeichnen darf, beginnt mein Gehirn zu kochen. Das ist mir viel unangenehmer als deine Empörung. Deshalb bleibe ich bei Schwachsinn.
Nichts für ungut, würde der Bayer sagen. Aber das ändert an deiner Empörung auch nichts.
…
Wieso sollte das so sein? Das ist Schwachsinn!!!
(Tut mir leid, ich kann es nicht lassen. Als Entschuldigung verweise ich jetzt auf meinen Blutdruck.)
… da fehlen mir einfach die Worte. Superschwachsinn ist da nicht ausreichend.
Wie schon gesagt, glaube ich nicht, dass dir meine Antwort hilft. Aber mir geht es jetzt schon viel besser ! |
Ich finde es gut, wenn Du einen Weg gefunden hast, wie es Dir nachher besser geht. Deine Besorgnis, der Fragesteller könnte jetzt auch ausrasten, weil Du selber ausrastest, finde ich etwas übertrieben, denn im Internet laufen jede Menge Vollidioten herum. Wenn man sich da jedesmal aufregen müßte, wäre ja die Gefahr eines Herzinfarktes immer wahrschenlicher. Aber dann hilft ja die Stromstärke aus dem Defilbrilator, die direkt durch das Herz fließt. Allerdings, Wechselstrom, glaube ich, oder ?
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