Stromleitungen und Feuchtigkeit
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Sir Hawk
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@David:
Bei der Geschichte mit dem Wasser passiert eben doch etwas: Das Wasser fließt einmal hin, dann wieder zurück. Bei jedem Mal wird Arbeit verrichtet. Zum Beispiel würde sich die Rohrwandung durch Reibung erhitzen. Hättest Du ein Wasserrad in der Leitung, würde es sich einmal links- und einmal rechtsrum drehen. Auch damit kann man etwas antreiben.
@Leglaf:
Natürlich bewegt sich da etwas.
Bei der Geschichte mit dem Wasser passiert eben doch etwas: Das Wasser fließt einmal hin, dann wieder zurück. Bei jedem Mal wird Arbeit verrichtet. Zum Beispiel würde sich die Rohrwandung durch Reibung erhitzen. Hättest Du ein Wasserrad in der Leitung, würde es sich einmal links- und einmal rechtsrum drehen. Auch damit kann man etwas antreiben.
@Leglaf:
Natürlich bewegt sich da etwas.
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Strom
Mynora
Teufelchen
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Nun, man sollte hier definitiv nicht die Elektronen und den Strom verwechseln.
Elektronen sind Teilchen. Die bewegen sich. Allerdings im Falle von Wechselstrom immer hin und her.
Strom ist da etwas ganz anderes. Der bewegt sich nicht, sondern ist da oder halt auch nicht. Es muss kein einziges Elektron vom Kraftwerk zu Dir geflossen sein, aber Dein Licht leuchtet trotzdem
. Als Strom bezeichnet man die Menge an Elektronen, die pro Zeit durch eine Fläche hindurchwandern. Und das sind verdammt viele pro Sekunde in der Glühbirne. Die Richtung ist vollkommen egal, auf die Menge kommt es drauf an.
Und die Bewegung der Elektronen wird von elektromagnetischer Strahlung übertragen. Es sind also nicht wirklich die Elektronen, die etwas bewirken, sie reagieren nur auf das angelegte Feld (also die Spannung).
Elektronen sind Teilchen. Die bewegen sich. Allerdings im Falle von Wechselstrom immer hin und her.
Strom ist da etwas ganz anderes. Der bewegt sich nicht, sondern ist da oder halt auch nicht. Es muss kein einziges Elektron vom Kraftwerk zu Dir geflossen sein, aber Dein Licht leuchtet trotzdem
. Als Strom bezeichnet man die Menge an Elektronen, die pro Zeit durch eine Fläche hindurchwandern. Und das sind verdammt viele pro Sekunde in der Glühbirne. Die Richtung ist vollkommen egal, auf die Menge kommt es drauf an.Und die Bewegung der Elektronen wird von elektromagnetischer Strahlung übertragen. Es sind also nicht wirklich die Elektronen, die etwas bewirken, sie reagieren nur auf das angelegte Feld (also die Spannung).
David
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Aber widersprichst du dir da nicht selber, wenn du erst Strom und Elektronen unterscheidest und dann Strom als Menge der fliessenden Elektronen definierst ?
Und wie kann ein Elektron überhaupt positive Ladung transportieren ?
Wären dafür nicht Protonen nötig ?
Und wie kann ein Elektron überhaupt positive Ladung transportieren ?
Wären dafür nicht Protonen nötig ?
Zuletzt bearbeitet:
Mynora
Teufelchen
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Nein.
Es ich meinte nur, dass es nicht wirklich auf die Elektronen drauf ankommt. Im Prinzip kann man sogar Stromfluss durch ein Vakuum haben... Die erste Definition von Strom war Ladung pro Zeit, also genau die Elektronen, die pro Zeit durch eine Fläche hindurchfließen. Später kam dann von Maxwell noch ein anderer Strom hinzu, aber das führt hier nun zu weit.
Was ich hier eigentlich deutlich machen wollte, ist der Unterschied zwischen einem Elektron und dem Fluss. Beim Strom kommt es nur auf den Ladungsfluss drauf an. Und der wird vom elektrischen Feld induziert.
Wie schon gesagt, Du wirst sicher niemals ein Elektron aus einem Kraftwerk sehen, die schicken immer die gleichen Elektronen durch Deine Leitungen. Aber trotzdem hast Du die ganze Zeit einen Stromfluss in der Leitung, der Arbeit verrichtet. Und natürlich auch eine nette Spannung, die besonders dann spannend wird, wenn man die beiden Pole der Steckdose verbindet .
Es ich meinte nur, dass es nicht wirklich auf die Elektronen drauf ankommt. Im Prinzip kann man sogar Stromfluss durch ein Vakuum haben... Die erste Definition von Strom war Ladung pro Zeit, also genau die Elektronen, die pro Zeit durch eine Fläche hindurchfließen. Später kam dann von Maxwell noch ein anderer Strom hinzu, aber das führt hier nun zu weit.
Was ich hier eigentlich deutlich machen wollte, ist der Unterschied zwischen einem Elektron und dem Fluss. Beim Strom kommt es nur auf den Ladungsfluss drauf an. Und der wird vom elektrischen Feld induziert.
Wie schon gesagt, Du wirst sicher niemals ein Elektron aus einem Kraftwerk sehen, die schicken immer die gleichen Elektronen durch Deine Leitungen
. Aber trotzdem hast Du die ganze Zeit einen Stromfluss in der Leitung, der Arbeit verrichtet. Und natürlich auch eine nette Spannung, die besonders dann spannend wird, wenn man die beiden Pole der Steckdose verbindet .Sir Hawk
Schwert - Chirurg
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Das ist ja das schöne an leitenden Materialien: die sind schon "ab Werk" dermaßen voll mit Ladungsträgern (Elektronen, Ionen usw.), dass man nur vorne einen Ladungsträger anschubsen muss, damit hinten einer rausfällt.
Die Spannung ist die "Kraft", die den ganzen Prozess antreibt. Spannung ist definiert als ein Potenzialunterschied, wobei Potenzial sozusagen die Ladungsmenge an einem Ort ist. Nach dem Gesetz der maximalen Entropie würden sich diese Ladungen lieber gleichverteilen. Das tun sie dann auch, wenn man ihnen ein Transportmedium (Leiter) bietet. -> Es fließt ein Strom bis ein Potenzialausgleich erreicht ist, also bis die Spannung 0 ist. Beispiele sind elektrostatische Entladungen (Funken zwischen Pullover und Haaren, Blitze beim Gewitter)
Nun ist aber das Kraftwerk so gemein, die Potenzialdifferenz zwischen beiden Seite immer gleichmäßig hoch zu halten (wobei die Seiten 50 mal in der Sekunde vertauscht werden). Die armen Ladungsträger werden also doppelt ver**scht.
Nicht nur, dass sie immer hin und her gejagt werden, sie würden sowieso keinen Ladungsausgleich erreichen, solange das Kraftwerk arbeitet.
Als reale positive Ladungsträger können positive Ionen fungieren. Ohne in ionisierter Form gelöste Verunreinigungen wäre Wasser übrigens ein ziemlich erbärmlicher Leiter.
Ein Elektron wird niemals positive Ladung "real" transportieren. Es wird sich immer in Richtung der positiven Ladung bewegen. Seine Abwesenheit (Also die Löcher im Nichts, wo es hätte sein sollen.) kann aber als positive Ladung gewertet werden, da die positiven Ladungen in seiner ursprünglichen Umgebung übrig bleiben.
Die physikalische Stromrichtung ist demnach von Minus nach Plus. Im Gegensatz zur technischen Stromrichtung. Da sieht man mal, dass die Richtung des Stroms eigentlich völlig nebensächlich für die Nutzung ist.
Die zwei wichtigsten Regeln der Elektrotechnik sind deshalb auch:
1. Rot ist Grün.
2. Plus ist Minus.
Gruß Sir Hawk
Die Spannung ist die "Kraft", die den ganzen Prozess antreibt. Spannung ist definiert als ein Potenzialunterschied, wobei Potenzial sozusagen die Ladungsmenge an einem Ort ist. Nach dem Gesetz der maximalen Entropie würden sich diese Ladungen lieber gleichverteilen. Das tun sie dann auch, wenn man ihnen ein Transportmedium (Leiter) bietet. -> Es fließt ein Strom bis ein Potenzialausgleich erreicht ist, also bis die Spannung 0 ist. Beispiele sind elektrostatische Entladungen (Funken zwischen Pullover und Haaren, Blitze beim Gewitter)
Nun ist aber das Kraftwerk so gemein, die Potenzialdifferenz zwischen beiden Seite immer gleichmäßig hoch zu halten (wobei die Seiten 50 mal in der Sekunde vertauscht werden). Die armen Ladungsträger werden also doppelt ver**scht.
Nicht nur, dass sie immer hin und her gejagt werden, sie würden sowieso keinen Ladungsausgleich erreichen, solange das Kraftwerk arbeitet.Als reale positive Ladungsträger können positive Ionen fungieren. Ohne in ionisierter Form gelöste Verunreinigungen wäre Wasser übrigens ein ziemlich erbärmlicher Leiter.
Ein Elektron wird niemals positive Ladung "real" transportieren. Es wird sich immer in Richtung der positiven Ladung bewegen. Seine Abwesenheit (Also die Löcher im Nichts, wo es hätte sein sollen.) kann aber als positive Ladung gewertet werden, da die positiven Ladungen in seiner ursprünglichen Umgebung übrig bleiben.
Die physikalische Stromrichtung ist demnach von Minus nach Plus. Im Gegensatz zur technischen Stromrichtung. Da sieht man mal, dass die Richtung des Stroms eigentlich völlig nebensächlich für die Nutzung ist.
Die zwei wichtigsten Regeln der Elektrotechnik sind deshalb auch:
1. Rot ist Grün.
2. Plus ist Minus.
Gruß Sir Hawk
David
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Also könnte man sichs so vorstellen, daß das Kraftwerk erst einen Schuss - durch die Leitung schickt, und wenn die dann "angekommen" ist, schaltet es um auf +, um sie zurückzuholen, dann wieder auf -, um sie wieder loszuwerden, und immer so weiter ?
Sir Hawk
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Na ja...
Irgendwann hören solche bildlichen Vergleiche eben auf zu funktionieren. Da kommt man dann ohne die Theorie nicht weiter. Sie schubsen natürlich nicht wirklich Elektronen sondern sie bauen Spannungen auf. Dass sich dabei auch tatsächlich Ladungen bewegen, ist eher nebensächlich.
Gruß Sir Hawk
Irgendwann hören solche bildlichen Vergleiche eben auf zu funktionieren. Da kommt man dann ohne die Theorie nicht weiter. Sie schubsen natürlich nicht wirklich Elektronen sondern sie bauen Spannungen auf. Dass sich dabei auch tatsächlich Ladungen bewegen, ist eher nebensächlich.
Gruß Sir Hawk
Mynora
Teufelchen
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Wie ich ja auch schon sagte, auf die Ladungen selbst kommt es nicht wirklich drauf an. Die Ladungsumverteilung ist viel zu Langsam, um an Deiner Glühbirne mit Lichtgeschwindigkeit anzukommen . Und sicher hast Du noch keine Verzögerung gesehen, wenn Du den Lichtschalter betätigst (außer bei Sparlampen ).
Das spannende an der Physik ist gerade, dass die Spannungsdifferenz, die das Kraftwerk an der Leitung anlegt, sich nahezu ohne Verzögerung direkt an Deinem Verbraucher anlegt. Innerhalb eines Leiters gibt es (fast) keinen Spannungsabfall. Und dieser Spannungsabfall an dem Verbraucher bewirkt nun, dass sich da die Elektronen hin und her bewegen (also bei dem Wechselstrom aus der Steckdose).
In der Glühbirne heizen diese Elektronen nun den Draht auf bis er glüht.
Damit hoffe ich mal, dass ich erklären konnte, weshalb sich die Elektronen nicht vom Kraftwerk zu Dir bewegen müssen. Spannungen kann man übrigens auch (wie oben schon mal erwähnt) über Vakuum übertragen, ohne dass sich ein Elektron bewegt. Das macht man z. B. beim Radio so, der Sender schickt ein Signal, dass dann in der Antenne weit weg wieder Elektronen verschiebt.
. Und sicher hast Du noch keine Verzögerung gesehen, wenn Du den Lichtschalter betätigst (außer bei Sparlampen ).Das spannende an der Physik ist gerade, dass die Spannungsdifferenz, die das Kraftwerk an der Leitung anlegt, sich nahezu ohne Verzögerung direkt an Deinem Verbraucher anlegt. Innerhalb eines Leiters gibt es (fast) keinen Spannungsabfall. Und dieser Spannungsabfall an dem Verbraucher bewirkt nun, dass sich da die Elektronen hin und her bewegen (also bei dem Wechselstrom aus der Steckdose).
In der Glühbirne heizen diese Elektronen nun den Draht auf bis er glüht.
Damit hoffe ich mal, dass ich erklären konnte, weshalb sich die Elektronen nicht vom Kraftwerk zu Dir bewegen müssen
. Spannungen kann man übrigens auch (wie oben schon mal erwähnt) über Vakuum übertragen, ohne dass sich ein Elektron bewegt. Das macht man z. B. beim Radio so, der Sender schickt ein Signal, dass dann in der Antenne weit weg wieder Elektronen verschiebt.David
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Radio ist ja einfach, da wird einfach eine Welle moduliert, die sich "ganz normal" durch den Raum bewegt und der Empfänger bastelt sich daraus wieder Musik..
Früher hat man aber wirklich mal auch die Energie dazu benutzt, ganz simple Radios zu bauen, die keinen Stromanschluss brauchen..
Aber ich glaub, was die Stromleitung angeht sollten wir uns besser darauf verständligen, daß ich mich nochmal melde wenn sie wieder geht oder eben nicht und ansonsten kommt der Strom aus der Steckdose..
Wenn ich mir den Wiki-Artikel dazu anschau, scheints wirklich nicht möglich zu sein, Wechselstrom anschaulich ohne Formeln zu erklären, die man nicht verstehen kann, wenn man zuletzt vor gut 10 Jahren bei nem langweiligem Physik-Lehrer eingeschlafen ist..
(Ist schon fies, daß dieser Wechselstrom effektiver ist als der anschauliche Gleichstrom.. )
Früher hat man aber wirklich mal auch die Energie dazu benutzt, ganz simple Radios zu bauen, die keinen Stromanschluss brauchen..
Aber ich glaub, was die Stromleitung angeht sollten wir uns besser darauf verständligen, daß ich mich nochmal melde wenn sie wieder geht oder eben nicht und ansonsten kommt der Strom aus der Steckdose..
Wenn ich mir den Wiki-Artikel dazu anschau, scheints wirklich nicht möglich zu sein, Wechselstrom anschaulich ohne Formeln zu erklären, die man nicht verstehen kann, wenn man zuletzt vor gut 10 Jahren bei nem langweiligem Physik-Lehrer eingeschlafen ist..
(Ist schon fies, daß dieser Wechselstrom effektiver ist als der anschauliche Gleichstrom..
)Mynora
Teufelchen
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Ja, stimmt, der Strom kommt aus der Steckdose. Was brauche ich da schon Atomkraftwerke .
Na, aber die gesteigerte Effektivität kann man relativ leicht erklären... Mit Gleichstrom kann man keine Transformatoren betreiben. Und jetzt stelle Dir mal vor, was Dein Computer dazu sagen würde, wenn er plötzlich 220V am Prozessor hätte . Für alles andere ist der Gleichstrom viel besser. Deshalb gibt es in jedem Gerät direkt nach dem Transformator auch so Dinger, die dann den Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln. So, jetzt habe ich Dich sicher wieder genug verwirrt .
.Na, aber die gesteigerte Effektivität kann man relativ leicht erklären... Mit Gleichstrom kann man keine Transformatoren betreiben
. Und jetzt stelle Dir mal vor, was Dein Computer dazu sagen würde, wenn er plötzlich 220V am Prozessor hätte . Für alles andere ist der Gleichstrom viel besser. Deshalb gibt es in jedem Gerät direkt nach dem Transformator auch so Dinger, die dann den Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln. So, jetzt habe ich Dich sicher wieder genug verwirrt .David
Moderner Nomade
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Das man im Gerät Gleichstrom besser brauchen kann, kann ich mir schon vorstellen..
Ich hab mal gehört, daß der Vorteil von Wechselstrom vor allem sein soll, daß man ihn mit geringen Verlusten über größere Entfernungen transportieren kann. Kann man das irgendwie für Nicht-Physiker erklären ?
Das es schwierig ist, Strom über weiter Entfernungen zu transportieren, kann man sich ja noch gut vorstellen, aber wie trickst der Wechselstrom das aus ?
Vielleicht wird ja auch so der Unterschied deutlicher..
Ich hab mal gehört, daß der Vorteil von Wechselstrom vor allem sein soll, daß man ihn mit geringen Verlusten über größere Entfernungen transportieren kann. Kann man das irgendwie für Nicht-Physiker erklären ?
Das es schwierig ist, Strom über weiter Entfernungen zu transportieren, kann man sich ja noch gut vorstellen, aber wie trickst der Wechselstrom das aus ?
Vielleicht wird ja auch so der Unterschied deutlicher..
Mynora
Teufelchen
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Hm, vielleicht...
Wie ich schon sagte, kann man Wechselstrom durch einen Transformator schicken, Gleichstrom nicht.
Der Leitungsverlust ist proportional zu dem hindurchfließenden Strom. Die Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom. Um also bei gegebener Leistung einen möglichst geringen Verlust zu haben, braucht man eine hohe Spannung.
In Überlandleitungen wird deshalb nicht mit den 230V der Steckdose gearbeitet, sondern mit 330000 V. Wenn man nun die gleiche Leistung mit Gleichspannung transportieren wollte, wäre der Verlust also etwa 1000 mal größer.
Wie ich schon sagte, kann man Wechselstrom durch einen Transformator schicken, Gleichstrom nicht.
Der Leitungsverlust ist proportional zu dem hindurchfließenden Strom. Die Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom. Um also bei gegebener Leistung einen möglichst geringen Verlust zu haben, braucht man eine hohe Spannung.
In Überlandleitungen wird deshalb nicht mit den 230V der Steckdose gearbeitet, sondern mit 330000 V. Wenn man nun die gleiche Leistung mit Gleichspannung transportieren wollte, wäre der Verlust also etwa 1000 mal größer.