Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Grundlagenfragen - Spannungsabfall
ditmar345
22.11.2007, 13:24
hi,
ich bin dabei mir schaltungen aufzubauen und das verständnis für das was ich mache zu bekommen. leider fehlt mir noch ein wenig das grundwissen für die simpelsten sachen:
ich habe folgende fragen
was ist ein spannungsabfall:
z.B.
ich schliesse eine diode an den port eines mikrocontr. an und schalte sie an;
ich muss jedoch einen widerstand davor schalten um gezielt einen spannungsabfall zu erreichen;
wie läuft das da nun ab...baut sich in dem widerstand ein magnetfeld auf und wirkt dem Elektronenstrom entgegen sodass sie sich langsamer fortbewegen oder schwingen die atome einfach stärker hin und her sodass die elektronen in ihrem fluss gehindert sind und sich dadurch die stromstärke/spannung verringert...irgendwie blick ich da noch nicht so klar durch...hoffe mir kann da einer weiterhelfen
mfg ditmar
Edit von BASTIUniversal: Überschrift geändert!
Andree-HB
22.11.2007, 13:26
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/index.htm#1
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201112.htm
ditmar345
22.11.2007, 13:32
das beantwortet nicht meine frage, trotzdem danke
Hi,
es wird einfach Leistung verheizt, d.h. in Wärme umgewandelt.
MfG Jeffrey
Hubert.G
22.11.2007, 14:36
Stell dir die Stromleitung wie eine Wasserleitung vor, in der Leitung ist eine Engstelle. Wenn jetzt Wasser durch die Leitung fließt(Strom) und du den Druck(Spannung) vor und nach der Engstelle misst, dann hast du einen Druckunterschied, einen Druckabfall oder in deinem Fall einen Spannungsabfall.
Der elektrische Widerstand (Gleichstromwiderstand) beruht auf der Leitfähigkeit verschiedener Materialien. Es gibt gute Leiter (z.B. Kupfer, Silber) und schlechte Leiter (Glas, Keramik).
Je schlechter der Leiter wird um so langsamer könne sich die Elektronen darin fortbewegen, die finden einen Widerstand vor. Die Energie die sie brauchen um sich in einem Widerstand fortzubewegen wird in Wärme umgewandelt.
Was du mit schwingen usw. gemeint hast das sind induktive (Spulen) und kapazitive (Kondensatoren) Widerstände. Diese Widerstände sind frequenzabhängig und etwas schwieriger zu erklären.
Was er mit schwingen geschrieben hat (die schwingenden Atome) trifft eher auf den sich mit der Temperatur änderenden Widerstand bei Kaltleitern zu. Im Elektronik Kompendium ist schon was in der Richtung zu finden unter spezifischer Widerstand.
Das mit dem Magnetfeld trifft dann mehr auf Spulen/Induktivitäten zu, für den Fall, dass es sich um einen zeitlich veränderlichen Strom handelt.
MfG
Manu
Widerstand:
- Man kann die sache abstrakt sehen: ein widerstand ist ein bauteil mit einer bestimmten kennlinie, d.h. es gibt einen zusammenhang zwischen dem strom durch das bauteil, der spannung am bauteil und den eigenschaften des bauteils. Hier also das ohmsche gesetz U=I*R. Damit hat man alles was man braucht um schaltungen berechnen zu können.
- Man kann wissen wollen, warum das bauteil genau diese kennlinie/eigenschaften hat. dazu findet man je nach anwendungszweck/niveau verschiedene beschreibungen, die ähnlich wie die unterschiedlichen atommodelle mehr oder weniger gute näherungen an die wirklichkeit sind. für den anfang kann man sich elektrischen strom wie einen wasserstrom durch röhren vorstellen. eine el. spannung entspricht dann einem druckunterschied. allerdings können viele menschen mit hydrodynamik (wasserstrom, druck, etc) genauso wenig anfangen, wie mit el. strom :-) will man's genau wissen, sollte man physik studieren und sich auf festkörperphysik spezialisieren :-)
Spannungsabfall:
- nur eine umgangssprachliche variation des begriffs Spannung. damit wird angedeutet, das man diese spannung eigentlich nicht gebrauchen kann, d.h. die spannung ein eher unerwünschter aber nicht zu vermeidender nebeneffekt der schaltung ist. man sollte den begriff eigentlich ganz vermeiden und einfach von der spannung an dem bauteil oder von der spannung zwischen zwei punkten der schaltung sprechen.
Diode am Port:
- stell dir den port intern als einen schalter vor, der den portanschluß mit masse (U-, 0V, etc.) verbinden kann, der jedoch zerstört wird, wenn zu viel strom durchfließt.
- die diode hat ne andere kennlinie als ein (ohmscher) widerstand: wenn strom durch die diode fließt, dann gibt es (innerhalb der erlaubten stromwerte) eine feste (durchlass-)spannung (z.b. 0.7V bei ner einfachen siliziumdiode, 1.3V bei ner LED je nach farbe/typ) zwischen den anschlüssen der diode.
- wird die diode ohne widerstand an den port angeschlossen, dann ist die spannung an der diode gleich der betriebsspannung und damit viel höher als die oben erwähnte durchlassspannung. der strom durch die diode wird deshalb sehr groß und zerstört die diode durch überhitzen des halbleiterkristalls.
- mit widerstand sieht es so aus: an der diode hat man eine spannung von z.b. 1.3V, am widerstand hat man den rest (stichwort spannungsteiler), so dass also "spannung am widerstand + spannung an der diode = betriebsspannung" . Bei 5V betriebsspannung bleiben also etwa 3.7V am widerstand (diese bezeichnet man dann als spannungsabfall am widerstand). da am widerstand U=R*I gilt, ist der strom durch den widerstand (und damit durch die diode) durch den wert des widerstands einstellbar. möchte man also hier z.b. 30mA durch die diode, dann muss R=3.7V/0.03A=123Ohm gewählt werden.
Falls es noch interessiert:
Die physikalische Beschreibung benutzt die Vorstellung, dass sich die Valenzelektronen im Metall wie ein Gas (Elektronengas) verhalten. Im einfachsten Modell bildet das Metall ein positiv homogen geladenes Volumen, in denen sich die Elektronen frei bewegen können. In dieses Volumen sind die Atomrümpfe eingebettet, die aus dem Atomkern und den stärker gebundenen Elektronen auf den tieferen, vollbesetzten Schalen bestehen.
Ohne äußere elektrische Spannung bewegen sich die Elektronen ungeordnet im Metall (siehe: brownsche Bewegung). Legt man nun eine Spannung an die zwei Seiten an, so werden die freien Elektronen durch das elektrischen Feld in Richtung der Feldlinien beschleunigt. Es fließt ein elektrischer Strom.
Auf ihrem Weg durch das Metall kommt es zu elastischen Stößen der Elektronen mit anderen Elektronen, den Atomrümpfen und Phononen. Dabei geben die Elektronen Energie an ihre Stoßpartner ab, werden gestreut und wieder durch das elektrische Feld beschleunigt. Die Elektronen werden durch diese Wechselwirkung dauernd abgebremst und es stellt sich eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit ein
Quelle : Wikipedia
ditmar345
23.11.2007, 11:41
vielen dank an alle für die sehr guten antworten!!
mir ist jetzt einiges klarer!
gruß ditmar
Was mich nur stark wundert, ist, daß hier bisher der Begriff Potentialunterschied noch nicht gefallen ist. Der sogenannte "Spannungsabfall" bezieht sich nicht etwa auf
eine umgangssprachliche variation des begriffs Spannung. damit wird angedeutet, das man diese spannung eigentlich nicht gebrauchen kann
sondern darauf, daß die Spannung "abfällt", also sinkt, somit ist die Spannung "hinter" dem Widerstand (in Stromflußrichtung gesehen) kleiner als davor und es bildet sich ein Potentialunterschied. Das kann man gut an einem klassischen Spannungsteiler beobachten.
ditmar345
23.11.2007, 13:52
das heißt z.b wenn das die Leitung mit dem Widerstand ist, sind links davon mehr elektronen wie rechts??
-------------------------[ R ]---------------------------
Elektronenüberschuss? Elektronenmangel?
ist das dann der Potentialunterschied?
Hubert.G
23.11.2007, 14:18
Könnte so sein, oder auch umgekehrt, auf jeden Fall ein Potentialunterschied. Ich würde dir aber raten, solange du nicht in dieser Sache mathematisch fit bist, es bei der Wasserleitungstheorie zu belassen. Beschäftige dich mit dem Ohmschen Gesetz und in Folge mit dem Kirchhoffschen Gesetz.
Solange du dich nicht mit der Entwicklung von Bauelementen beschäftigen musst ist es sche....egal wo welche und wie viel Elektronen sind. Eine Ebene tiefer reicht für einen guten Schaltungsaufbau allemal.
Was mich nur stark wundert, ist, daß hier bisher der Begriff Potentialunterschied noch nicht gefallen ist. Der sogenannte "Spannungsabfall" bezieht sich nicht etwa auf
eine umgangssprachliche variation des begriffs Spannung. damit wird angedeutet, das man diese spannung eigentlich nicht gebrauchen kann
sondern darauf, daß die Spannung "abfällt", also sinkt, somit ist die Spannung "hinter" dem Widerstand (in Stromflußrichtung gesehen) kleiner als davor und es bildet sich ein Potentialunterschied. Das kann man gut an einem klassischen Spannungsteiler beobachten.
der begriff spannungsabfall wird aber auch in der wechselstromtechnik verwendet. da macht es keinen sinn von vor oder nach dem widerstand zu sprechen. es ist wirklich ne umgangssprachliche formulierung, die du auch kaum im stichwortverzeichnis eines seriosen fachbuchs finden wirst. (na gut im fachkundebuch für elektriker stehts wohl drin :-)
und wer wird denn die anfänger gleich mit potentialen erschrecken wollen? *ggg* :-)
Murdoc_mm
23.11.2007, 14:39
Hallo,
das heißt z.b wenn das die Leitung mit dem Widerstand ist, sind links davon mehr elektronen wie rechts??
-------------------------[ R ]---------------------------
Elektronenüberschuss? Elektronenmangel?
ist das dann der Potentialunterschied?
Nein, der Strom (die Elektronenanzahl) bleibt in Reihenschaltung immer gleich. Was sich hier verändert ist die Stärke/Kraft/weiß-nicht-wie-ichs-anders-ausdrücke die die Elektronen antreibt.
Ich hab mir am Anfang immer Vorgestellt Strom währe das bewegte Medium (Elektronen) und die Spannung die Kraft die das Medium vorrantreibt. An jedem Widerstand wird etwas Kraft aufgebraucht um die gleiche Menge Medium (in reihenschaltung) zu bewegen.
Um mal bei der Diode zu bleiben. Will man durch die Diode 30mA bei einer Spannung von 0,7V schicken und ist aber die "Start"-spg 5V so muss man einen Vorwiderstand einbauen der die Spg und damit den Strom auf die richtigen größen bringt. Dann ist es ganz leicht mit R=U/I auszurechnen.
Gruß
BlackDevil
23.11.2007, 15:50
Hey
Grundlagen der Elektrotechnik sind wichtig. Ohne die bist du aufgeschmissen.
Beschäftige dich mal mit dem Thema "Elektrisches Feld". Nur mal irgendwas darüber lesen, nich tief einsteigen das wird zu schwer.
Dann liest mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Widerstand
Lass aber den Punkt Wechselstromwiderstand ausen vor. Das brauchste nich bei Gleichstromtechnik.
Ansonsten schau mal das du dich ein wenig in "Kirchhoffsche Gesetze" "Ohmsches Gesetz" einliest. Wenn du das Verstanden hast biste schon ma soweit fit.
Was dann noch interessant ist sind die Themen Strom- und Spannungsteiler.
Das ist so mit das Wichtigste in der Elektrotechnik.
Kurz zum Widerstand:
Das Material eines Widerstandes hat einen "Spezifischen Leitwert". Will heisen es leitet Schlechter als ein anderes Metallisches Material. Bei den Leitungen in den Schaltungen geht man Idealerweise davon aus das sie gar keinen Widerstand haben, also Unendlich Gut leiten. Es fliest quasi kein Strom.
Ein Strom kann erst dann Fliesen wenn in der Schaltung Widerstände (auch Verbraucher genannt) auftauchen udn eine Spannung anliegt.
Wenn wir das Prinzip Wasser nehmen:
Du hast ein Reservoir in sagen wir einem Meter höhe. Das ist voll mit Wasser. Das wasser lässt du durch eine Röhre in einen Eimer laufen der auf dem Boden steht.
Die Menge Wasser ist die selbe. Wo solls auch hin. Das wasser fliest auserdem mit einem Gewissen druck. Nur die Energie die das Wasser hat ist auf dem Boden, also 1m Tiefer, weniger.
Wenn du das Rohr jetzt über eine länge l dünner machst fliest das Wasser mit mehr Druck. Die Menge bleibt aber die selbe. Wo soll es auch anders hingehen. Jetzt kann man sich das ganze so vorstellen: Das Wasser verrichtet wärend es durch den Dünneren Teil fliest eine Arbeit. Dadurch das es diese Arbeit verrichtet kann es hinterher weniger leisten.
Analog:
Ohne Widerstand fliest kein Strom. Durch den Widerstand werden die Elektronen angeregt schneller zu fliesen. Da sie wärenddessen eine Arbeit verrichten können sie hinter dem Widerstand weniger Arbeit verrichten als davor. Die MEnge der Elektronen ist davor und dahinter aber genauso viel. Wo sollense auch hin
Es ist schwer vorzustellen... ich kanns auch nich so Schön Erklären. Womit man die Spannung auch versucht Verständlich zu machen ist mit Gummibändern... naja les dich mal in das Thema ein
Ähm, ich glaube das war gemeint, dass hydrodynamik auch nicht so einfach ist ;)
Erstmal ist der elektr. Leitwert der Kehrwert des elektr. Widerstandes. Nur so wegen des Einwurfes des Begriffes Leitwert. Der spezifische Leitwert ist eine Materialkonstante und heißt nicht, dass das Material eines Widerstandes schlechter leitet als eine anderes metallisches Material. Sondern das Material hat einen bestimmten Leitwert bei einem Meter Länge und einem leitenden Querschnitt von 1mm² (eigendlich hauptsächlich für Metalle spezifiziert)
Das bei einem einer Leitung mit keinem Widerstand (bzw. unendlich kleinem) der Stom Null ist würde ich so auch nicht behaupten. Nach I=U/R mit R gegen Null sollte I irgendwo gegen unendlich gehen.
Die Wassergeschichte kommt mir auch nicht so ganz geheuer vor.
MfG
Manu
BlackDevil
23.11.2007, 18:21
Ähm, ich glaube das war gemeint, dass hydrodynamik auch nicht so einfach ist ;)
Erstmal ist der elektr. Leitwert der Kehrwert des elektr. Widerstandes. Nur so wegen des Einwurfes des Begriffes Leitwert. Der spezifische Leitwert ist eine Materialkonstante und heißt nicht, dass das Material eines Widerstandes schlechter leitet als eine anderes metallisches Material. Sondern das Material hat einen bestimmten Leitwert bei einem Meter Länge und einem leitenden Querschnitt von 1mm² (eigendlich hauptsächlich für Metalle spezifiziert)
Das bei einem einer Leitung mit keinem Widerstand (bzw. unendlich kleinem) der Stom Null ist würde ich so auch nicht behaupten. Nach I=U/R mit R gegen Null sollte I irgendwo gegen unendlich gehen.
Die Wassergeschichte kommt mir auch nicht so ganz geheuer vor.
MfG
Manu
1. Dienen Analoge Modelle in der Physik nicht dazu ein Zweigstudium zu beginnen. Ergo: Mir isses wayne was die Hydrodynamik über drücke und krempel in Rohren aussagt
2. Könntest du jetzt auch mit dem Atommodell ankommen und erklären das Metalle im Grunde Gitter aufbauen udn die elektronen sich EIGENTLICH nur Austauschen, Ergo: Du könntest noch Sämtliche Argumente der Atomphysik mit einbringen
3. Hab ich gesacht das man Idealerweise davon ausgeht. Auch das heist nicht das es so ist.
Wenn du es jemandem Verständlich machen willst solltest du nicht mit allen möglichen sachen der Physik ankommen sondern Modelle bauen und es anhand derer erklären. Ein Atom ist auch kein Ball, na und? Bockt auch keine Sau: Überall werden Atome als bälle gemalt!
@BlackDevil
3. Hab ich gesacht das man Idealerweise davon ausgeht. Auch das heist nicht das es so ist.
Ich will dir ja nicht zu nahe treten, aber idealerweise verwendet man Modelvorstellungen die der Realität nicht schon in den einfachsten Grundlagen widersprechen.
Bei den Leitungen in den Schaltungen geht man Idealerweise davon aus das sie gar keinen Widerstand haben, also Unendlich Gut leiten. Es fliest quasi kein Strom.
Ohne Widerstand fliest kein Strom.
Wenn du davon ausgehst - meinetwegen. Die Behauptung, dass man davon ausgeht ist aber etwas sehr gewagt.
Wenn deine Leitung mit niedrigem elektrischen Widerstand durchschmort, macht sie das nicht weil zu wenig, sondern weil zuviel Strom fliesst.
Bei höherem Widerstand fliesst (auf dieselbe Spannung bezogen) weniger und bei niedrigerem Widerstand mehr Strom.
Vielleicht solltest du zwischen "elektrischem Widerstand" und dem Bauteil "Widerstand" unterscheiden.
Wenn du einen Widerstand aus deiner Schaltung entfernst, hast du ein Bauteil weniger, zwischen den beiden Stellen wo das Bauteil vorher saß aber mehr Widerstand ;-)
Für Nichttechniker bietet da auch die deutsche Sprache einen hilfreichen Anhaltspunkt. Durch Widerstand versucht man im allgemeinen etwas aufzuhalten und nicht es voranzutreiben.
BlackDevil
23.11.2007, 19:18
Wenn ich in der Schaltungsanalyse für jeden Verdammten strich die länge ausrechnen müsste und den widerstand ausrechnen müsste würde ich wahnsinnig werden! Weiste was ich mein?
Darum gings mir
Mir wurde mal beigebracht das ein Modell eine Veranschaulichung anderer Dinge ist. Wie man sich eben etwas vorstellt. Wenn du eine bessere Methode hast sich die Sache mit Strömen und Spannungs- oder Stromquellen darzustellen erzählse mir.
Ich hab nur Versucht es etwas anschaulicher zu machen und einen denkanstoß zu geben. Wie ein Widerstand genau Funktioniert ist mir inzwischen rel egal. In jedem Elektrischen Bauteil existiert ein Gewisser Widerstand. Entweder muss ich ihn Errechnen oder ablesen.
Fertig.
Der Rest Interessiert mich nich. Da sind andere Bauteile wie Induktivitäten und Kondensatoren interessanter (Was da Physikalisch Passiert)
ditmar345
23.11.2007, 20:12
danke nochmal für die antworten, ihr habt mir ehrlich weitergeholfen!!
jetzt ist mir das auch endlich mal klar.
gruß ditmar
BlackDevil
23.11.2007, 20:30
Wie gesacht ich wollte nur auf sehr einfachem Wege eine Idee geben wie das Funktioniert. Das meine modelle sehr stark vereinfacht sind sei an dieser stelle noch mal gesagt
Einfach mal in die Thematik einlesen, ist gar nicht soo schwer
Jedes Bauteil ist auch Kapazität und Induktivität ;)
Modelle sind ja völlig in Ordnung und Vereinfachungen sehr hilfreich. Nur irgendwie sind die textlichen Ausführungen etwas "gewöhnungsbedürftig"ausgefallen.
Ich wollte auch niemanden verärgern oder auf die Füße treten und vom Physik studieren lass ich lieber die Finger. Von Atomphysik war auch nicht die Rede. Die spezifische Leitfähigkeit ist auch im normalen Alltag anwendbar. Lass die Leitungen länger werden und hohe Ströme fließen und schon ist die einfache Modellvorstellung mit der widerstandlosen Leitung dahin. Z.B. Car Hifi ;)
Also nicht für ungut ;)
MfG
Manu
BlackDevil
23.11.2007, 21:11
Naja man kanns halt auch übertreiben. Und wenn ich irgendeine Leitung in meinem Netzteil habe die "anders" ist als die anderen dann ist diese idr. gekennzeichnet und ich hab die spezifischen Werte zur Hand
Ich geh hier von kleineren Schaltungen aus... wenns dann daran geht irgendwelche signale zu übertragen wirds wieder anders
Un jetz erklärst du mir mal in wiefern ein jedes Bauteil Kapazitiv und Induktiv ist... Induktiv ist klar, magnetisches feld, aber kapazitiv?
Z.B. die Kapazität einer Leitung gegen Erde, wobei die Erde annähernd einer Platte mit Erdpotential gleicht und der Leiter einer Zylinderanordnung. Liegen zwei Leiter unterschiedlichen Potentials nebeneinander bilden diese Ebenfalls eine Kapazität Zylinder-Zylinder Anordnung. Eine Spule kann Kapazitäten zwischen den Windungen aufbauen usw.. Der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt ;)
Sobald unterschiedliche Potential nebeneinander liegen bildet sich eine Kapazität aus Stichwort elektrisches Feld.
MfG
Manu
BlackDevil
23.11.2007, 21:34
Z.B. die Kapazität einer Leitung gegen Erde, wobei die Erde annähernd einer Platte mit Erdpotential gleicht und der Leiter einer Zylinderanordnung. Liegen zwei Leiter unterschiedlichen Potentials nebeneinander bilden diese Ebenfalls eine Kapazität Zylinder-Zylinder Anordnung. Eine Spule kann Kapazitäten zwischen den Windungen aufbauen usw.. Der Phantasie sind keine Grenzen gesetzt ;)
Sobald unterschiedliche Potential nebeneinander liegen bildet sich eine Kapazität aus Stichwort elektrisches Feld.
MfG
Manu
das will ich so nich unterschreiben. Es entsteht ein Elektrisches > Ja. Es Entsteht ein Magnetisches Feld > Ja. Aber eine Kapazität hat die Eigenschaft Ladungen zu "speichern", man könnte Salopp von einem Schwamm sprechen. Das macht weder ein Kondensator noch eine Spule.
Wenn du eine SPule ausschaltest entsteht der Effekt der Selbstinduktion. Daher fliest nach dem Abschalten der Spule ein hoher Strom (stichwort freilaufdiode)
Das hat aber nix mit Kapazität zu tun
Ein einfacher Kondensator/Kapazität besteht aus einer Anordnung zweier Platten die durch ein Dielektrikum elektrisch getrennt werden. Diese einfache Anordnung besitzt die Eigenschaft Energie zu speichern, wenn auch sehr wenig. Die Elektrodenform kann aber auch anders ausfallen, die Speichernde Eigenschaft bleib jedoch erhalten.Z.B koaxiale Kabelaufbauten besitzen eine "relativ" hohe Kapazität. Die Kapazitätswerte sind jedoch oft sehr gering, so dass sie bei einfachen Schaltungen der Gleichspannungtechnik nicht ins Gewicht fallen.
Wenn ich da wieder an das beliebte Wikipedia verweisen darf:
http://de.wikipedia.org/wiki/Leitungsbel%C3%A4ge
Es hängt aber wieder alles vom Einsatzzweck ab (hauptsächlich wichtig in der Wechselstromanwendung).
Bei langen Kabeln der Energieversorgungstechnik kann es durch die Kabelkapazitäten z.B. zu Überspannungen am Kabelende kommen.
das will ich so nich unterschreiben. Es entsteht ein Elektrisches > Ja. Es Entsteht ein Magnetisches Feld > Ja. Aber eine Kapazität hat die Eigenschaft Ladungen zu "speichern", man könnte Salopp von einem Schwamm sprechen. Das macht weder ein Kondensator noch eine Spule
Warum ein Kondensator allerdings keine Kapazität habe sollte ist mit zweifelhaft :-k
Oder was Formeliges: Die Kapazität einer Anordnung ergibt sich aus der Permitivität des Dielektrikums mal die Elekrodenfläche geteilt duch den Abstand der Elektroden. Das Prinzip ist immer das gleiche nur die Formel wird komplizierter mit anderer Elektrodenform.
Und noch was zu Spulen: http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_(Elektrotechnik)
unter Parasitärelemente.
Aber wie gesagt alles unter Beachtung des Anwendungsfalles!
MfG
Manu
@Black Devil
Wenn ich in der Schaltungsanalyse für jeden Verdammten strich die länge ausrechnen müsste und den widerstand ausrechnen müsste würde ich wahnsinnig werden! Weiste was ich mein?
Darum gings mir
Und mir geht es nicht darum, dass du von jedem Strich die Länge ausrechnest, sondern nur darum, dass du den Unterschied ob überhaupt ein Strich da ist oder nicht richtig erklärst.
Mir wurde mal beigebracht das ein Modell eine Veranschaulichung anderer Dinge ist. Wie man sich eben etwas vorstellt.
Korrekt
Wenn du eine bessere Methode hast sich die Sache mit Strömen und Spannungs- oder Stromquellen darzustellen erzählse mir.
Fang einfach mal mit dem trivialen Ansatz an, dass ein Strom nur in einem geschlossenen Stromkreis fliessen kann.
Dann kommst du ruckzuck dahin, dass über eine Leitung - die wie du richtig sagst im idealen Modell keinen Widerstand hat - viel Strom fliessen kann und wenn keine Leitung da ist - der Widerstand im idealen Modell also unendlich ist - kein Strom fliessen kann.
Das ist sicherlich nicht komplizierter als dein Modell, nur halt genau das Gegenteil davon.
Wenn du da dann drauf aufbaust, solltest du eigentlich dahin kommen, dass der Strom mit steigendem Widerstand immer geringer, der Elektronenfluss also durch den Widerstand gebremst und nicht beschleunigt wird.
Das ist auch wieder nicht komplizierter als deine Modellvorstellung, allerdings auch wieder genau das Gegenteil.
Es hat aber den wesentlichen Vorteil, dass es sich mit einer recht bekannten Regel von Herrn Ohm vereinbaren lässt, die besagt dass sich der Strom umgekehrt proportional zum Widerstand verhält.
Der Nachteil ist allerdings, dass deine Erklärung nach diesen Korrekturen nur noch eine Wiederholung von dem ist, was schon jemand anderes vor dir geschrieben hat ;-)
Aber eine Kapazität hat die Eigenschaft Ladungen zu "speichern", man könnte Salopp von einem Schwamm sprechen. Das macht weder ein Kondensator noch eine Spule.
Mhh, die SI-Einheit für elektrische Kapazität ist Farad.
Angaben in Farad kommen bei Kondensatoren recht häufig, bei Schwämmen eher selten vor ;-)
Im englischen heisst ein Kondensator "capacitor". Das könnte etwas mit seiner "capacity" zu tun haben.
BlackDevil
24.11.2007, 08:40
Aber eine Kapazität hat die Eigenschaft Ladungen zu "speichern", man könnte Salopp von einem Schwamm sprechen. Das macht weder ein Kondensator noch eine Spule.
Mhh, die SI-Einheit für elektrische Kapazität ist Farad.
Angaben in Farad kommen bei Kondensatoren recht häufig, bei Schwämmen eher selten vor ;-)
Im englischen heisst ein Kondensator "capacitor". Das könnte etwas mit seiner "capacity" zu tun haben.
Ja ich hab mich verschrieben. Wollte schreiben weder eine Spule noch ein Widerstand. Ein Kondensator is janz klar ne Kapazität ^^
Man kann sich drum streiten und diskutieren wie man will. An irgendeiner ecke hat jeder irgendwie recht ^^ Ich bin nich der Riesige Erklärbär.. Einen Kondensator oder eine Spule könnte ich mit etwas Vorbereitungszeit (halbe stunde? Nur das ich es besser erklären kann) besser erklären als einen Widerstand.
Aber da bin ich nich alleine, unsere Profs und meine Abilehrer haben sich da auch Beine ausgerissen ;) HAt trotzdem hingehaun :D
... Durch den Widerstand werden die Elektronen angeregt schneller zu fliesen...
vereinfachung oder nicht - so kann man das auf keinen fall darstellen.
mit so einer (falschen!) aussage erweist man keinem anfänger einen gefallen.
also wenn man das nicht besser erklären kann, sollte man lieber schweigen :-)
Man könnte es schon so sehen, wenn man nur den Widerstand selbst betrachtet.
Wenn man sich mal wieder dem Wasserbeispiel bedient und der Stom äquivalent dem Volumenstrom im Leitungssystem ist ,wäre es schon so, dass die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers an Engstellen (Widerständen) in der Rohrleitung höher ist. Der Volumenstrom vor und hinter der Engstelle ist gleich. Da eine Engstelle ein geringeres Volumen hat (bezoge auf die gleiche Länge der nicht verengen Stelle), muss die Geschwindigkeit des hindurchfließenden Mediums in der Engstelle größer sein. Aus der Sicht eines fleißenden Mediums in Rohrleitungen.
MfG
Manu
deine antwort zeigt, wie leicht man von solchen analogien in die irre geführt werden kann:
du gehst schon davon aus, das der volumenstrom des wassers immer gleich bleibt. nur dann fließt das wasser in der engstelle schneller. diese betrachtungsweise ist jedoch nicht sinnvoll.
wenn schon, muss man das so sehen:
- betrachte ein wasserreservoir (feste höhe/druck entspricht el.spannung) aus dem wasser durch eine sehr dicke (entspricht dicke kupferleitung) röhre ausläuft. der volumenstrom der sich nun einstellt entspricht dem el. strom der sich ergibt, wenn man z.b. ne batterie mit nem kupferdraht kurzschließt.
- nun bauen wir in das dicke rohr ne engstelle (entspricht einem el widerstands-bauteil) ein. dadurch wird weniger wasser/s unten raus kommen. d.h. der volumenstrom wird kleiner, dem wasserstrom wird widerstand entgegen gesetzt. natürlich wird nun in der engstelle die wassergeschwindigkeit größer sein als im verbleibenden dicken rohrstück. aber eben nur relativ zu diesem. verglichen mit dem zustand ohne engstelle, wird die geschwindigkeit jedoch nicht größer sein. es stimmt also nicht, das durch die engstelle die geschwinigkeit erhöht wird.
auf den el. strom kann man das nicht so einfach übertragen. der wassergeschwindigkeit entspricht sozusagen eine driftgeschwindigkeit der elektronen. aber im gegensatz zum wasser gibt es für die trifftbewegung keine massenerhaltung, da es keine rolle spielt, wieviele elektronen an der drift beteiligt sind. d.h. ob in einem el. widerstand die driftgeschwindigkeit größer oder kleiner ist, als im angeschlossenen draht, läßt sich so nicht bestimmen. um zum wasser zurück zu kehren: die drift im widerstand könnte von einem breiten strom oder von einem rinnsal getragen werden. demnach wäre die driftgeschwindigkeit groß oder klein, bei gleichem massestrom!
wie schon gesagt, mit hydrodynamik können die meisten genau so wenig anfangen wie mit elektrodynamik :-)
Stimmt!!
Ich habe noch mal so kurz darüber nachgedacht, danach muss ich Dir recht geben. Ich hatte schon vor die Konstantstromquelle mit einzuwerfen, habs dann aber gelassen. Ich bin aber lernfähig ;)
MfG
Manu
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