grundlegende Fragen < Elektrik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Hallo,
ich bin gerade die Grundlagen der Elektrotechnik am wiederholen, aber
habe halt 2-3 grundlegende Fragen:
Spannung, Strom
Verbraucher
Verbraucher-Zählpfeilsystem
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erste Frage:
Durch die Spannungsdifferenz sind ja die elektr. Ladungsträger bestrebt, diese Differenz auzugleichen. Nun kommt es zu einem Fluß´von Ladungsträgern => elektr. Strom.
Nun haben wir gelernt, dass Strom nicht verbraucht werden kann; die Spannung einer Batterie kann sehr wohl sinken.
Also: z.b. die freien Elektronen in z.b. Metallen fließen dann von Minus nach Plus... um halt den Elektronenüberschuss (Minus) mit dem Elektronenmangel (Plus) auszugleichen.
Also werden irgendwann genug Elektronen geflossen sein, so dass die SPannung (z.b. von einer Batterie abnimmt) irgendwann null ist.?
Aber Strom kann ja nicht verbraucht werden; heißt das, dass die Elektronen ja noch immer vorhanden sind, und können ja wieder verwendet werden können?
verstehe ich das so richtig?
damit komme ich auch schon zur zweiten Frage:
Wie sieht das dann in einem Widerstand (z.b. Glühbirne) aus.
Dort bewegen sie die freien Elektronen hindurch und kollidieren mit den Atomen, die sie dann in Schwinungen verstetzen. Sind die Stöße heftig genug, können die Elektronen in den Atomen von der energetisch niedrigeren Bahn auf eine energetisch höhere Bahn angehoben werden. Fallen sie zurück, so geben sie z.b. Wärme oder Lichtstrahlung ab. Die freien Elektronen gehen dabei ja nicht verloren; also Strom wird nicht verbraucht. ??
Wie sieht das dann quasi aus?
zur dritten Frage:
Verbraucher-Zählpfeilsysteme:
Freie positive Ladungsträger werden in einem Erzeuger vom niedrigeren zum höheren Potenzial bewegt.
gilt also: u > 0 ; i < 0
u < 0 ; i > 0
Aber: wenn die positive Ladung z.b. von der negativen Ladung wegbewegt wird ( also vom niedrigeren zum höheren Potenzial sich bewegt), dann ist dies doch entgegen der techn. Stromrichtig ( von + nach - ) ; also kann i doch garnicht größer null sein oder?
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hoffe, ihr könnt meine Fragen beantworten...
weil ich kann mir das noch nicht so ganz vorstellen ^^...
vielen vielen Dank für die Hilfe schonmal 
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Hallo!
Strom ansich bedeutet ja nur "Ladung pro Zeit", das ist ein Durchfluß. Aber Durchfluß kann nicht verbraucht werden.
Überleg dir mal, wie das beim Wasser aussähe: Der Durchfluß gibt an, wieviel Wasser pro - sagen wir - Stunde durch die Hauptleitung ins Haus fließt.
Der Durchfluß ist ein Maß für den Verbrauch, aber man verbraucht ja nicht den Durchfluß.
Verbraucht wird in dem Sinne höchstens die Ladung, die in einer Batterie darauf wartet, auf die andere Seite zu kommen. Aber auch der Vergleich hinkt, denn in einem Generator wird die Ladung ja immer im Kreis "gepumpt", da wird keine Ladung in dem Sinne verbraucht.
Ich denke, die beste Bezeichnung wäre Energieverbrauch, denn du entnimmst dem Stromkreis ja Energie (Dir werden auch Kilowattstunden von deinem Stromanbieter in Rechnung gestellt, das ist ja ne Energieeinheit) Das drückt auch am besten aus, daß du bei hohen Spannungen auch nur wenig Strom für die gleiche Leistung brauchst (25W-Birne im Haus: 1mA. Im Auto: 2A)
Du mußt natürlich dran denken, daß Energie ansich nicht verbraucht werden kann (Energieerhaltung), aber du verbrauchst elektrische Energie und setzt sie eben in eine andere Form um. Letztendlich verbrauchst du auch kein Wasser, das wird meistens in der ein oder anderen Form wieder der Natur zugeführt.
Bei deinem Beispiel mit der Glühlampe wird natürlich "Strom verbraucht". Da sind zwar freie Elektronen im Metall, aber du steckst auf der einen Seite ja weitere Elektronen rein, und ziehst sie auf der anderen Seite wieder raus.
Übrigens kommen Hitze und Licht nicht daher, daß Elektronen auf höhere Niveaus gehoben werden und wieder runterfallen. Sowas passiert in Neonröhen oder Natrium/Quecksilberdampflampen (Straßenbeleuchtung). Das erkennt man daran, daß die nur ganz bestimmte Farben erzeugen, ne Glühlampe erzeugt aber Licht über einen riesigen Farbbereich. Die durchfließenden Elektronen bringen das ganze Atomgitter zum Schwingen und DAS macht die Hitze und das Licht.
Das mit deinem Zählpfeilsystem verstehe ich nicht ganz.
Du kannst definieren, daß ein positiver Strom bedeutet, daß Ladungsträger von einem höheren Potential zu einem niedrigeren fließen. Dann fließt durch alle Verbraucher ein positiver Strom. Durch einen Erzeuger fließt dann ein negativer Strom, weil die Ladungsträger "gegen ihren Willen" auf das hohe Potential gebracht werden.
Du solltest dir da aber dabei weniger Gedanken um die Polarität der Ladungsträger machen. Ladung will von plus nach minus, punkt. Fließt sie so, ist das positiv, fließt sie von minus nach plus, ist das negativ.
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