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Dalton	Verfasst am: 28. Apr 2008 15:06    Titel: Ein großes Lob und Dankeschön für deine engagierte Hilfe !!! (Ich beziehe das einmal gleich auf das andere Thema)
dermarkus	Verfasst am: 28. Apr 2008 14:21    Titel: Dalton hat Folgendes geschrieben: - Serienschaltung: Die Widerstände der Verbraucher addieren sich zu einem Gesamtwiderstand . Bei konstanter Temperatur gilt schließlich , d.h. je größer der Gesamtwiderstand (= je mehr Verbraucher angeschlossen sind), desto kleiner die Stromstärke. Einverstanden Zitat: - Parallelschaltung: Die Kehrwerte der Widerstände der Verbraucher addieren sich zu einem Gesamtwiderstand . Bei konstanter Temperatur gilt schließlich , d.h. je größer der Gesamtwiderstand (= je mehr Verbraucher angeschlossen sind), Da steckt noch ein Fehler drin: Die Kehrwerte der Widerstände der Verbraucher addieren sich nicht zum Gesamtwiderstand, sondern zum Kehrwert des Gesamtwiderstandes. Damit bekommst du als Folgerung: Je mehr Verbraucher parallel angeschlossen sind, desto kleiner ist der Gesamtwiderstand. Und je kleiner der Gesamtwiderstand ist, desto größer ist die Stromstärke, die aus der Steckdose kommt, die die Spannung U liefert (wegen U=R*I bei gleich bleibendem U). Und um so wärmer droht dementsprechend das Kabel zu werden, das diese Steckdose mit Strom versorgt. Zitat: - Die mitllere Geschwindkeit der Elektronen wird somit erhöht, durch die Zusammenstöße mit den Atomrümpfen, vergrößert sich die Wärmeenergieabgabe. Dies kann schließlich zu einem Brand führen. Einverstanden Darum schaltet man auch Sicherungen vor, die rausfliegen, wenn die Stromstärke zu groß wird, weil man zum Beispiel zu viele Verbraucher drangehängt hat. Zitat: - Schließlich noch eine Frage: Die mathematische Herleitung des Gesamtwiderstandes einer reinen Parallelschaltung ist mir ersichtlich. Wie ist dies jedoch auf atomarer Ebene erklärbar? Was machen die Elektronen, damit der Gesamtwiderstand kleiner wird. Sie bekommen einen breiteren Weg zur Verfügung gestellt. Denn in einer Parallelschaltung haben sie ja nicht nur ein Kabel, durch das sie fließen können, sondern gleich mehrere nebeneinander. Das ist wie bei Wasserrohren: Mehrere Wasserrohre nebeneinander bieten dem durchströmenden Wasser weniger Widerstand als wenn sich alles Wasser durch ein einziges Rohr zwängen muss.
Dalton	Verfasst am: 28. Apr 2008 13:26    Titel: - Serienschaltung: Die Widerstände der Verbraucher addieren sich zu einem Gesamtwiderstand . Bei konstanter Temperatur gilt schließlich , d.h. je größer der Gesamtwiderstand (= je mehr Verbraucher angeschlossen sind), desto kleiner die Stromstärke. - Parallelschaltung: Die Kehrwerte der Widerstände der Verbraucher addieren sich zu einem Gesamtwiderstand . Bei konstanter Temperatur gilt schließlich , d.h. je größer der Gesamtwiderstand (= je mehr Verbraucher angeschlossen sind), desto größer die Stromstärke. - Die mitllere Geschwindkeit der Elektronen wird somit erhöht, durch die Zusammenstöße mit den Atomrümpfen, vergrößert sich die Wärmeenergieabgabe. Dies kann schließlich zu einem Brand führen. Ich denke, dass ist die Erklärung. Bei unmissverständlichen oder falschen Aussagen bitte sofort pingelig werden. - Schließlich noch eine Frage: Die mathematische Herleitung des Gesamtwiderstandes einer reinen Parallelschaltung ist mir ersichtlich. Wie ist dies jedoch auf atomarer Ebene erklärbar? Was machen die Elektronen, damit der Gesamtwiderstand kleiner wird.
dermarkus	Verfasst am: 27. Apr 2008 22:25    Titel: Ich bin einverstanden, dass die Elektronen an den dünnen Stellen eines Drahtes schneller sein werden als an den Stellen, an denen der Draht dicker ist. Von einer "Überlastung" würde ich in diesem Zusammenhang allerdings nicht sprechen, damit meint man in der Regel etwas ganz anderes. Um aber nun zu folgern, was mit der Stromstärke passiert, wenn man weitere Verbraucher an eine Steckdose anschließt, würde ich empfehlen, das ganze deutlich konkreter zu fassen. Magst du dir dazu am besten mal konkret aufmalen, wie du dir so eine Schaltung vorstellst? Werden die Verbraucher dabei alle im selben Draht hintereinanderhängen (Reihenschaltung), oder werden sie in zwei Drähten parallel zueinander geschaltet sein (Parallelschaltung)? Welche Stromstärken bekommst du damit, wenn du dabei davon ausgehst, dass die Steckdose (bzw. das Kraftwerk und die Trafostationen dahinter) dafür sorgt, dass die Spannung an der Steckdose konstant bleibt?
Dalton	Verfasst am: 26. Apr 2008 15:24    Titel: Ich denke mir einen simplen Stromkreislauf mit einer Glühbirne als Verbraucher. Das Prinzip der Glühbirne baut darauf auf, dass ein Glühdraht bestehend aus einem geeigneten Material bis zur Weißglut (Lichtabgabe) erwärmt wird. Es findet die Energieübertragung elektrische Energie --> thermische Energie + Lichtenergie statt. Die Erwärmung kommt zustande, indem es sich um relativ dünnen Draht handelt. Aufgrund dieser Querschnittflächendifferenz, staut sich ein Teil der Elektronen im "dickeren" Leiter. Ich stelle mir nun vor, dass die Elektronen aufgrund dieser Überbelastung in den Glühdraht quasi hineingesaugt werden (Beschleunigung), und nun aufgrund ihrer größeren mittleren Geschwindigkeit eine größere Menge an kinetischer Energie an ihre Umgebung durch die Stöße abgeben. (Ist dieses Verständnis soweit richtig?) Nach meinem Gespür, bleibt die Stromstärke in diesem Fall gleich. Beträgt die Stromstärke im "dickeren" Leiter I, so gilt dies auch im Glühdraht: Die gleiche Menge elektrischer Ladung wird in gleichen Zeitintervallen transportiert. Dies ist deshalb so, weil die Elektronen durch die Überbelastung schneller geworden sind. Der größte Teil dieser Überlegung sind vorsichtige Vermutungen oder Schlussfolgerungen. Was ist dazu zu sagen?
dermarkus	Verfasst am: 25. Apr 2008 22:01    Titel: Magst du mal ausführlich zeigen, wie du dir das überlegst? Samt einem Schaltplan und einem Zahlenbeispiel? Denn wenn du das nur so in Kurzform sagst, dann habe ich das Gefühl, dass ich nichts hilfreicheres sagen kann als "Da hast du wohl richtig geraten" oder "Da hast du wohl danebengeraten".
Dalton	Verfasst am: 25. Apr 2008 21:57    Titel: Die Stromstärke nimmt also ab.
dermarkus	Verfasst am: 25. Apr 2008 20:49    Titel: Wie du damit auf die Folgerung Dalton hat Folgendes geschrieben: allerdings bleibt die Stromstärke gleich. kommst, kann ich noch nicht so recht nachvollziehen. Magst du dir da vielleict mal eine einfache Beispielschaltung aufmalen und diese Aussage mit konkreten Zahlen überprüfen?
Dalton	Verfasst am: 25. Apr 2008 19:08    Titel: Ein Verbraucher fungiert im elektrischen Stromkreis als Widerstand. Folglich findet ein Spannungsabfall statt, allerdings bleibt die Stromstärke gleich.
dermarkus	Verfasst am: 25. Apr 2008 17:23    Titel: Dalton hat Folgendes geschrieben: Die negativ geladenen Elektronen sind die freien Ladungsträger des metallischen Leiters und bewirken durch ihren Fluss den elektrischen Strom. Wird eine Spannung angelegt, so erzeugt das Elektronengas ein elektrisches Feld. Die Wärmeentwicklung kommt dadurch zustande, dass die Elektronen auf ihrem Weg zu dem Minuspol gegen andere Atombestandteile stoßen (elektrischer Widerstand). Diese Energieabgabe (kinetische Energie der Elektronen --> thermische Energie) wird durch die Parameter Länge, Temperatur, Querschnittsfläche und Material des Leiters bestimmt. Einverstanden Statt "andere Atombestandteile" würde ich vorschlagen, noch etwas genauer von "Unregelmäßigkeiten im Festkörpergitter" oder von "Atomen des Gitters, die selbst aufgrund der Temperatur des Drahtes zappeln" sprechen, also von Gitterdefekten und Phononen. Aber dein Bild ist genau das richtige: Die Elektronen knallen ständig irgendwo dagegen, dabei wird ihre kinetische Energie in Wärme umgewandelt. Zitat: Schließe ich nun mehrere Verbraucher an einen elektrischen Stromkreis, so muss diese Energieabgabe aufgrund der Beobachtung größer ausfallen. Warum dies jedoch so ist, ist mir ein Rätsel. Was würdest du sagen, wie ein zusätzlicher Verbraucher die Stromstärke verändert? Ändert sich dabei auch die Spannung aus der Steckdose, oder wird dafür gesorgt, dass die gleichbleibt? Was hat eine veränderte Stromstärke im Teilchenbild zur Folge?
Dalton	Verfasst am: 25. Apr 2008 16:00    Titel: Die negativ geladenen Elektronen sind die freien Ladungsträger des metallischen Leiters und bewirken durch ihren Fluss den elektrischen Strom. Wird eine Spannung angelegt, so erzeugt das Elektronengas ein elektrisches Feld. Die Wärmeentwicklung kommt dadurch zustande, dass die Elektronen auf ihrem Weg zu dem Minuspol gegen andere Atombestandteile stoßen (elektrischer Widerstand). Diese Energieabgabe (kinetische Energie der Elektronen --> thermische Energie) wird durch die Parameter Länge, Temperatur, Querschnittsfläche und Material des Leiters bestimmt. Schließe ich nun mehrere Verbraucher an einen elektrischen Stromkreis, so muss diese Energieabgabe aufgrund der Beobachtung größer ausfallen. Warum dies jedoch so ist, ist mir ein Rätsel. Ich hoffe, dass mir jemand eine Erklärung geben kann.
dermarkus	Verfasst am: 25. Apr 2008 15:21    Titel: Magst du mal sagen, was du bisher schon selbst über Strom und die Teilchen, die sich dabei durch die Gegend bewegen, weißt? Was hat diese Bewegung mit der Abgabe von Wärme zu tun, was machen die Teilchen da?
Dalton	Verfasst am: 25. Apr 2008 14:55    Titel: Überlastung eines Stromkreises auf atomarer Ebene Hallo liebe Forumsgemeinde, wie lässt die Überlastung eines elektrischen Stromkreises anhand des Teilchenmodells erklären, d.h. warum setzt eine spürbare Wärmeentwicklung der Leitungsdrähte ein, wenn ich mehrere Verbraucher anschließe?

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