Spannung als Potenzialdifferenz in Schaltungen

ITüpfelchenReiter · Gast

Meine Frage:
Hallo Community!

Für meine Frage hier erstmal das folgende 0815 Szenario:

Man stelle sich eine Schaltung vor mit Pluspol auf der linken Seite, danach einem Leiter einem Widerstand nochmal einem Leiter und schließlich dem Minuspol in linearer Anordnung.

Meine Frage betrifft nun die Bezeichnung der Potenziale an den verschiedenen Punkten der Schaltung. Gehen wir davon aus das die aufgebogene Spannungsquelle +5V liefert. Also ist direkt nach dem Pluspol eine Spannung von +5V (gegenüber dem Minuspol). Geht man den Leiter nun entlang bis kurz vor den Widerstand hat sich der Sachverhalt nicht geändert: immer noch +5V.

Hier die erste Frage: wie können hier noch +5V herrschen? Das Potenzial drückt die Fähigkeit des Feldes aus an einem elektrisch geladenen Teilchen Arbeit zu verrichten. Nun ist man durch das "weitergehen" am Leiter in Richtung Minuspol gewandert. Ein Teilchen kann nichtmehr die gleiche Energie vom Feld erhalten, weil es sich nichtmehr so lange im Feld bewegen kann wie ein Teilchen das direkt vom Pluspol startet. Geht man davon aus, dass das elektrische Feld konstant zwischen den Polen ist (meiner Meinung nach gute Näherung da in der Formel für das elektrische Feld in der Elektrostatik die Feldkonstante und Ladung Dimensionen haben die dazu führen, dass man im cm-Bereich die quadratische Abhängigkeit vom Abstand vernachlässigen kann) sollte also bereits eine eindeutig geringere Spannung kurz vor Anfang des Widerstands herrschen.

Frage zwei: Man redet bei einem Widerstand pauschal immer von einem "Spannungsabfall". Nun die Spannung verringert sich auch zwischen Anfang und Ende des Widerstands. Die Frage ist wie kann man von einem Spannungsabfall reden. Spannung ist eine Eigenschaft des Feldes. Der Widerstand ist (in meiner Ansicht) kein elektrischer Dipol, damit erzeugt er kein Feld, damit beeinflusst er nicht das elektrische Feld der Schaltung, damit beeinflusst er nicht die Spannung. Und trotzdem wird von einem Spannungsabfall geredet, als wäre das Vermögen des Feldes hinter dem Widerstand Arbeit zu verrichten deutlich gemindert.

Ich hoffe ihr versteht mein Dilemma. Mein Frage beziehen sich sehr stark auf die Physik in der Schaltung und ich glaube das Problem liegt irgendwie in der Definition von Spannung in der Physik und wie sie in der Elektrotechnik benutzt wird.

Meine Ideen:
Meine beste Idee ist das man den Spannungsbegriff der Elektrotechnik als die kinetischen Energie der Teilchen ansieht. Dann wäre (da die größte Beschleunigung direkt an den Polen stattfindet) die Energie direkt nach den Polen ziemlich maximal, durch ein konstant schwaches elektrisches Feld wird sie auch nichtmehr groß beeinflußt und man kann vor Anfang des Widerstands immer noch sagen gleiche Energie also immer noch +5V.

Der Spannungsabfall am Widerstand ist dann natürlich auch selbsterklärend da die Teilchen bei Durchgang Energie aufwenden müssen.

Es ist für mich eine Erklärung wenn auch nur eine sehr unzufriedenstellende.