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elektroll
Gast
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 elektroll Verfasst am: 16. Okt 2019 19:58 Titel: Stromkreise |
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Hallo, mir fällt es momentan schwer Stromkreise zu verstehen. ich kann mir nicht wirklich vorstellen was da so passiert, wäre nett wenn mir jemand ein paar Fragen dazu beantwortet. Ich beziehe mich hier auf einen Gleichstromkreis welcher einfach nur mit einer Spannungsquelle und einem ohmschen Widerstand verbunden ist.
-Am Widerstand herum gibt es ja einen Spannungsabfall (Maschenregel). Wird diese Spannung auch durch eine Ladungstrennung wie an der Quelle hervorgerufen? Also hat man am Eingang vom Widerstand einen Elektronenmangel und am Ausgang einen Überschuss?
-Wie ist die potentielle Energie eines Elektrons im Stromkreis definiert?
-Warum ist diese potenielle Energie , (abgesehen von der Passierung des Elektrons durch den Widerstand und der Spannungsquelle) konstant und damit ja auch Ortsunabhängig?
-in welche Energieform wird diese potenielle Energie im Widerstand umgewandelt?
-warum fließt Strom mit konstanter Geschwindigkeit und nicht beschleunigt? |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 16. Okt 2019 21:56 Titel: Re: Stromkreise |
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Hallo,
| elektroll hat Folgendes geschrieben: |
-Am Widerstand herum gibt es ja einen Spannungsabfall (Maschenregel). Wird diese Spannung auch durch eine Ladungstrennung wie an der Quelle hervorgerufen? Also hat man am Eingang vom Widerstand einen Elektronenmangel und am Ausgang einen Überschuss?
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Ja, aus dem gleichen Grund wie bei der Quelle. Schließlich sind Quelle und Widerstand ja miteinander leitend verbunden.
| Zitat: |
-Wie ist die potentielle Energie eines Elektrons im Stromkreis definiert?
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wobei  die Spannung zum Bezugspunkt (Masse) ist.
| Zitat: |
-Warum ist diese potenielle Energie , (abgesehen von der Passierung des Elektrons durch den Widerstand und der Spannungsquelle) konstant und damit ja auch Ortsunabhängig?
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Sie ist zeitlich konstant, weil Du das so vorausgesetzt hast (Gleichstromkreis). Örtlich konstant ist sie entgegen Deiner Annahme keineswegs. Auf der (+)Seite der Spannungsquelle ist sie hoch, und auf der (-)Seite der Spannungsquelle, die man meist als Bezugspunkt/Masse wählt, ist sie gleich null.
| Zitat: |
-in welche Energieform wird diese potenielle Energie im Widerstand umgewandelt?
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In Wärme.
| Zitat: |
-warum fließt Strom mit konstanter Geschwindigkeit und nicht beschleunigt? |
Die Geschwindigkeit der Elektronen ist, wenn man einen konstanten Ort betrachtet, zeitlich konstant, weil Du das vorausgesetzt hast (Gleichstromkreis). Örtlich konstant ist sie im Allgemeinen nicht, da sie u. a. vom Leiterquerschnitt abhängt.
Viele Grüße
Michael |
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elektroll
Gast
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| elektroll Verfasst am: 17. Okt 2019 19:35 Titel: |
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Hallo ML, danke für deine Antwort.
| ML hat Folgendes geschrieben: |
| elektroll hat Folgendes geschrieben: |
-Am Widerstand herum gibt es ja einen Spannungsabfall (Maschenregel). Wird diese Spannung auch durch eine Ladungstrennung wie an der Quelle hervorgerufen? Also hat man am Eingang vom Widerstand einen Elektronenmangel und am Ausgang einen Überschuss?
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Ja, aus dem gleichen Grund wie bei der Quelle. Schließlich sind Quelle und Widerstand ja miteinander leitend verbunden.
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Alles klar, könntest du vielleicht noch etwas genauer erläutern wie es zur Ladungstrennung am Widerstand kommt bzw. wie da die Pole entstehen?
| ML hat Folgendes geschrieben: |
| elektroll hat Folgendes geschrieben: |
-Warum ist diese potenielle Energie , (abgesehen von der Passierung des Elektrons durch den Widerstand und der Spannungsquelle) konstant und damit ja auch Ortsunabhängig?
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Sie ist zeitlich konstant, weil Du das so vorausgesetzt hast (Gleichstromkreis). Örtlich konstant ist sie entgegen Deiner Annahme keineswegs. Auf der (+)Seite der Spannungsquelle ist sie hoch, und auf der (-)Seite der Spannungsquelle, die man meist als Bezugspunkt/Masse wählt, ist sie gleich null.
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Kann es sein, dass du da was verwechselt hast? Ich dachte für ein Elektron ist die Energie am Minuspol hoch und am Pluspol null.
Aber abgesehen davon, ist es richtig, dass das Elektron auf seinem gesamten Weg von der Quelle zum Widerstand eine konstante potentielle Energie hat und sich diese erst bein Eintritt in den Widerstand ändert? |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 18. Okt 2019 00:30 Titel: |
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Hallo,
| elektroll hat Folgendes geschrieben: |
Alles klar, könntest du vielleicht noch etwas genauer erläutern wie es zur Ladungstrennung am Widerstand kommt bzw. wie da die Pole entstehen?
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mit der Anordnung, die Du vorgibst, ist da eigentlich nichts zu erklären. Du gibst eine Spannungsquelle vor. Die sorgt für die Ladungstrennung.
Stell Dir das im Wassermodell vor, dann verstehst Du es sofort: Du hast eine Pumpe, die eine Druckdifferenz zwischen (+) und (-)-Anschluss herstellt und konstant hält. Nun schließt Du eine Turbine als Verbraucher an und fragst: "Woher kommt bloß die Druckdifferenz an der Turbine?".
| Zitat: |
Kann es sein, dass du da was verwechselt hast? Ich dachte für ein Elektron ist die Energie am Minuspol hoch und am Pluspol null.
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Ja, da habe ich mich vertan. Ich habe übersehen, dass Du von der potentiellen Energie der Elektronen sprachst und nicht vom elektrischen Potential.
| Zitat: |
Aber abgesehen davon, ist es richtig, dass das Elektron auf seinem gesamten Weg von der Quelle zum Widerstand eine konstante potentielle Energie hat und sich diese erst bein Eintritt in den Widerstand ändert? |
Ich tue mir ein wenig schwer, darauf mit einem klaren "Ja" zu antworten, weil man in der Feldtheorie letztlich lernt, dass die Energie gar nicht am Ort der Elektronen, sondern im elektrischen Feld gespeichert sind.
Viele Grüße
Michael |
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elektroll
Gast
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| elektroll Verfasst am: 18. Okt 2019 18:13 Titel: |
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OKay, ich denke ich habe es jetzt verstanden. ist es denn richtig, dass der Minuspol des Widerstands auf der gleichen Seite ist , wie der Minuspol der Quelle? |
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elektroll
Gast
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| elektroll Verfasst am: 19. Okt 2019 14:42 Titel: |
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Kleiner Nachtrag mit Skizze:
Könnte man quasi sagen, dass sich der ganze -Pol auf die obere Hälfte des Stromkreises verteilt und der +Pol auf der ganzen unteren Hälfte und die Pole sich nicht nur direkt bei der Spannungsquelle befinden? Dann würde das alles Sinn für mich ergeben
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----- -Pol [] R
--- +Pol []
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 19. Okt 2019 18:12 Titel: |
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Hallo,
| elektroll hat Folgendes geschrieben: | Könnte man quasi sagen, dass sich der ganze -Pol auf die obere Hälfte des Stromkreises verteilt und der +Pol auf der ganzen unteren Hälfte und die Pole sich nicht nur direkt bei der Spannungsquelle befinden? Dann würde das alles Sinn für mich ergeben
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----- -Pol [] R
--- +Pol []
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Ja, alle Orte, die mit den Polen gut leitend verbunden sind, haben das gleiche Potential.
Viele Grüße
Michael |
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elektroll
Gast
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| elektroll Verfasst am: 19. Okt 2019 20:06 Titel: |
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Alles klar, vielen Dank! Hat mir sehr geholfen |
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