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Physik997
Gast
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 Physik997 Verfasst am: 14. Sep 2013 12:23 Titel: Die Spannung im Stromkreis |
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Meine Frage:
Hallo,
ich habe ein Problem beim Verständnis des Begriffes "Spannung".
Es gibt zahlreiche verschiedene Definitionen, meistens wird sie als eine Art "Pumpe" beschrieben.
Ohne Widerstände ergibt das für mich auch alles soweit noch Sinn. In einem Stromkreis liegt eine bestimmte Spannung an und diese beeinflusst die Stromstärke (Geschwindigkeit der Elektronen ect ?).
Liegt aber nun ein Widerstand an und misst man die Spannung an diesem Widerstand fangen die Probleme an. Die gemessene Spannung wird einerseits als Spannungsabfall? oder aber als Spannung die dort anliegt? bezeichnet.
Mein eigentliches Problem bezieht sich aber die Teilchenebene. Wie kann ich mir das auf Teilchenebene vorstellen?
Die Stromstärke ist im ganzen Stromkreis (Reihenschaltung) gleich. Wie sieht das aber mit der Spannung aus. Kann man sagen an dem Punkt ist die Spannung so groß und was genau bedeutet das? Gibt es Stellen im Stromkreis mit unterschiedlich starkem "Druck"?
Um das nochmal kurz zusammen zu fassen.
Ich würde gerne eine umfassende Erklärung eines einfachen Stromkreises auf Teilchenebene haben.
Ich habe Schwierigkeiten mein Problem zu konkretisieren, hoffe aber das ich einige gute Antworten bekommen werde. Danke im Voraus.
Meine Ideen:
Ideen sind oben bereits mit eingeflossen. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 14. Sep 2013 13:10 Titel: |
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| Physik997 hat Folgendes geschrieben: | ich habe ein Problem beim Verständnis des Begriffes "Spannung".
Es gibt zahlreiche verschiedene Definitionen, meistens wird sie als eine Art "Pumpe" beschrieben. |
Vielleicht meinst Du das Richtige. So wie Du es ausgedrückt hast, ist es allerdigs falsch. Nicht die Spannung wird mit einer Pumpe verglichen, sondern die Spannungsquelle. Die Spannungsquelle (Pumpe) erzeugt eine Spannung (einen Druck). Aufgrund dieses Druckes kann z.B. Wasser in einem geschlossenen Rohrsystem im Kreise herumgepumpt werden. Die Wassermenge, die pro Zeiteinheit fließt, entspricht im Stromkreis dem Strom, also Anzahl Teilchen (Ladungsträger) pro Zeit.
Deine Vorstellung, dass Dir ein Stromfluss ohne Widerstand sinnvoll erscheint, hapert ein bisschen. Stell' Dir vor, im Rohrleitungssystem gäbe es keine Reibung, also nichts, was dem fließenden Wasser einen Widerstand entgegensetzen würde, dann kannst Du Dir vielleicht auch vorstellen, dass schon bei ganz, ganz geringem Druck eine Unmenge von Wasser(teilchen) pro Zeiteinheit im Kreis herumgepunpt werden kann. Erst wenn in den Kreislauf eine Engstelle (Widerstand) oder beispielsweise ein Wasserrrad eingebaut ist, welches über eine (abgedichtete) Welle eine Maschine antreibt, dann wird der Wasserstromfluss geringer. Er wird umso geringer je größer der Widerstand ist. Im Stromkreis wird das durch das ohmsche Gesetz beschrieben
I = Strom entspricht der Wassermenge (Teilchenzahl) pro Zeit
U = Spannung entspricht dem Pumpendruck
R = Widerstand entspricht einer Engstelle im Rohrsystem (größere Reibung) oder beispielsweise einem Wasserrad
Du kannst das auch andersrum betrachten. Wenn eine ganz bestimmte Wassermenge pro Zeit durch einen "Widerstand" fließt, dann muss ein ganz bestimmter Druck zugrundeliegen:
Das ist dieselbe Formel wie oben, nur nach U umgestellt
Nun stell' Dir einen Wasserkreislauf mit Pumpe (Spannungsquelle) und mehreren Widerständen nacheinander vor (Reihenschaltung). Durch alle Widerstände fließt derselbe Wasserstrom (Wassermenge oder -teilchen pro Zeit), denn alles was vorne reinfließt, kommt hinten auch wieder raus. An jedem Widerstand muss laut obiger Überlegung also eine Druckdifferenz (Spannungsabfall) existieren, sonst würde kein (Wasser-)Strom fließen können. Es ist nun eine der Grundregeln in der Elektrotechnik (genauso wie in der Mechanik), dass die Summe aller Spannungsabfälle (Druckdifferenzen) gleich der gesamten von der Spannungsquelle erzeugten Spannung (dem von der Pumpe bereitgestellten Gesamtdruck) ist.
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Physik997
Gast
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| Physik997 Verfasst am: 14. Sep 2013 15:44 Titel: |
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Vielen Dank für die ausführliche Erklärung.
Den größten Teil hatte ich schon begriffen, habe mich etwas ungeschickt ausgedrückt 
Doch der letzte Teil deines Artikels hat mir sehr geholfen. Danke!!
Gruss |
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simontii
Gast
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| simontii Verfasst am: 16. Sep 2013 21:46 Titel: |
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Wow.. also ich muss jetzt mal erwähnen, dass diese Erklärung wirklich nicht besser sein hätte können & ihren Zweck hat sie auch erfüllt!
Aber das Thema mit den Stromkreisen, Edit: Link entfernt, Parallelschaltungen.. ist trotzdem nicht einfach zu verstehen, wenn mans nicht gelernt hat.. ich zB tue mir schon beim lesen der Erklärung schwer, obwohl es mich wahnsinnig interessiert, wills in meinen Kopf nicht rein  |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 17. Sep 2013 11:35 Titel: |
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Vergiss den Link auf die obskure Seite Edit: ... Link entfernt Dort wird fälschlicherweise eine Steckerleiste als typisches Beispiel für eine Reihenschaltung genannt, was natürlich grundverkehrt ist. Eine Steckerleiste (mit angeschlossenen Verbrauchern) ist ein typisches Beispiel für eine Parallelschaltung. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8762
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| jh8979 Verfasst am: 17. Sep 2013 12:19 Titel: |
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| simontii hat Folgendes geschrieben: | Wow.. also ich muss jetzt mal erwähnen, dass diese Erklärung wirklich nicht besser sein hätte können & ihren Zweck hat sie auch erfüllt!
Aber das Thema mit den Stromkreisen,
http://reihenschaltung.com/, Parallelschaltungen.. ist trotzdem nicht einfach zu verstehen, wenn mans nicht gelernt hat.. ich zB tue mir schon beim lesen der Erklärung schwer, obwohl es mich wahnsinnig interessiert, wills in meinen Kopf nicht rein |
Ein Schelm wer böses dabei denkt... |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 17. Sep 2013 12:31 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Vergiss den Link auf die obskure Seite |
Hier also auch! Im Matheboard haben wir Mods schon haufenweise solche Links gelöscht.
Es handelt sich hier ziemlich sicher um den Versuch, sogenannte Backlinks von renommierten Seiten wie der hiesigen auf eine frisch gekaufte Domain zu schaffen. Die steigt dadurch nämlich erheblich an Wert und wird irgendwann wieder mit Gewinn verkauft.
Aber selbst wenn das nicht der Fall ist - die Inhalte der betreffenden Seiten sind derart substanzlos, dass sie niemandem hier nützen.
Ich bitte daher die Moderatoren hier im Forum, solche Link aus den betreffenden Beiträgen gleich zu löschen.
Vielen Dank und viele Grüße
Steffen |
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