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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

67 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Elektronen, James Clerk Maxwell ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

07.05.2011 um 16:50
@greenkeeper
nur die änderung eines magnetischen feldes wirkt der ursprungskraft entgegen. ein bereits bestehendes feld wird nicht die ganze zeit ne gegenspannung induzieren (wie auch).
Da das Feld ebenso Energieträger ist, beeinträchtigt es natürlich die Energie die der "Stromfluss" egtl zur verfügung hätte.
dass die spannung die ursache des stromflusses ist, ist ja von mir nicht bestritten worden (sorry falls ich mich iwo undeutlich ausdrückte)

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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

07.05.2011 um 16:56
@Cesair
Zitat von CesairCesair schrieb:nur die änderung eines magnetischen feldes wirkt der ursprungskraft entgegen. ein bereits bestehendes feld wird nicht die ganze zeit ne gegenspannung induzieren (wie auch).
Vollkommen korrekt. Allerdings ändert sich bei Gleichspannung zumindest während des Einschaltvorganges die Spannung im Leiter von 0 auf x Volt. Von daher ändert sich dabei auch das magnetische Feld und wirkt während dieser zugegeben relativ kurzen Zeitspanne dem bereits fließenden elektrischen Strom induktiv entgegen.

Gruß greenkeeper


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

07.05.2011 um 17:16
O_o

sorry aber ich hab nur den ersten Post gelesen......... mal erlich wer glaubt denn heute noch wo Physik schon in der 4 Klasse unterrichtet wird das Strom sich wie eine Flüssigkeit verhält ?

Das Strom fließt ist nur eine Redensart.

So wie ich das seit je her verstanden habe werden die schon vorhandenen Elektronen in den jeweiligen Leiten nur zum Austausch von Ladungen angeregt.

Ein Stromkreis ist somit nur der immer währender Austausch dieser Ladungen.

Wenn man einen Effekt finden würde der diese Ladungen anregt ohne eine Stromquelle an den Leiter anlegen zu müssen.Ich glaub derjenige würde die Welt verändern.

Falsch etwas zu Leiheinhaft klingt oder gemutmaßt klärt mich bitte auch ich werd euch nicht bösen sein,versprochen.


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

07.05.2011 um 22:11
Zitat von Michael.Michael. schrieb:Das Strom fließt ist nur eine Redensart.

So wie ich das seit je her verstanden habe werden die schon vorhandenen Elektronen in den jeweiligen Leiten nur zum Austausch von Ladungen angeregt.
Natürlich "fließt" Strom, ein bißchen, meist einige Zehntel Milllimeter im Schnitt hin und her, bei einer thermischen Bewgung die ungemein schneller ist. Das kann man auch Messen, in Ampere. Und Elektronen sind die Ladung selbst (gibt auch Deffektelektronen = Löcherladung, Ionenleitung usw. geht aber zu weit) und deswegen können "Elektronen nicht zum Austausch von Ladungen angeregt werden". Diese Aussage ist nur sinnlos.
TWarum habt ihr keine Antwort auf meine Frage ich Fragte doch geht die Lampe an oder nicht an

JA oder Neinext
Ich versuchs mal zu erklären. Das Modell welches man in solchem Fall nehmen würde, ist das der elektrisch langen Leitung. Ich erklär am Beispiel des Wechselstromes. Das ist einfacher. Der Gleichstromfall ist dann nur ein Grenzwertübergang.

Bei einer langen Leitung hat man eine transversale Welchselstromschwingung deren Wellenfront sich mit c bewegt. Lest du nun deine Schalter um und schließt den Stromkreis, dann bewegt sich eine Wellenfront Richtung Mond. Diese Wellenfront wird aber stark gedämpft. Von der Eigenindukivität der Leitung und von den parasitären Kappazitäten zwischen Leitung und Erde und Leitung und Leitung. Du hast also den Fall einer stark gedämpften Schwingungen welche Richtung Mond rast. Kommt die Welle am Mond an, kommt es drauf an wie die Leitung dort ageschlossen ist. Je nachdem wird Sie dort im Verbraucher restlos absorbiert, oder sie wird Richtung Erde zurückreflektiert und läuft den Weg zurück. Schaltest du zwischendurch den Schalter wieder aus, dann stört das die zum Mond laufenden Welle nicht sonderlich, nur die zurück refelktierte da dies für sie einen Unterschied im Reflexionsverhalten ausmacht.

Also um deine Frage kurz zu beantworten. Ja, die Lampe KANN leuchten (abhängig von den Leitungsparametern und den Parametern der Versorgungsquelle). Und natürlich mit Verzögerung (Laufzeit). Und ja, es macht für das Leuchten keinen Unterschied ob du nach 0,5sec den Schalter aufmachst oder nicht. Abhängig von den Leitungsparametern kann es eben im Schalter nach 2sec (hin und zurück) knallen.

Im Falle eines Gleichstromes, ist die Sache insoweit schwieriger, als man keinen eingschwungenen Zustand beobachten kann, sondern nur eine Impuksfront. Für diese IOmpulsfront ist die Dämpfung erheblich höher als für eine Wechselstromwelle (wir reden hier die ganze Zeit NICHT von einer gekoppelten EM-welle). Die kann man sich leicht so herleiten, das ein Spannungsimpuls nach der Fourieranalyse aus ganz vielen hochfrequenten Schwingungen besteht die sich zu einem Impuls überlagern. Und hochfrequente Schwingungen werden auf der Leitung natürlich viel höher gedämpft. In diesem Fall würde also deine Lampe nur sehr viel später aufleuchten (falls überhaupt), da die ganze parasitären Kapazitäten und Induktivitäten erstmal "aufgeladen werden müssen.


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

07.05.2011 um 22:24
Diese Erklärung ist natürlich stark vereinfacht. Dazu kommt noch eine Phasenverschiebung (aufgrung der parasitären Kapazitäten und Induktivitäten) über die Leitungslänge die immer größer wird je länger die Leitung ist. Bis die Leitung "zu" macht, also keine Leistung mehr übertragen wird da Strom und Spannung um 90° Phasenverschoben ist (reine Blindleistung). Ich ging jetzt einfach davon aus das die verwendete Wechselspannungsfrequenz so gering ist, das die Leitung Mond-Erde noch nicht die kritische Länge hat und deshalb überhaupt noch Wirkleistung zu deiner Lampe übertragen werden kann.


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sebastian_nano Diskussionsleiter
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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

07.05.2011 um 23:09
@UffTaTa

Wenn das so wäre würde das Telegraph vor 100 Jahre nicht funktionieren.
Da waren es nur 6000 km aber egal es funktionierte.

Scheinstrom und Blindstrom und Wirk-strom.
Die Energie wird über cos Phi berechnet.
Das heißt die Gesamt Leistung ist nicht nur die Wirkleistung. Sonst würde man es nicht Kompensieren mit Kondensatoren. Damit die Leitungen nicht unnötig belastet wird wird das ja gemacht.
Also die Aussage Wirkleistung erhitzt den Glühfaden ist nicht richtig auch die Blindleistung wird verbraten an einem widerstand!


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

07.05.2011 um 23:55
Zitat von sebastian_nanosebastian_nano schrieb:Wenn das so wäre würde das Telegraph vor 100 Jahre nicht funktionieren.
Keine Ahnung von welchem "wäre" du sprichst. Ich jedenfalls habe nie behauptet ein Telegraph könne nicht funktionieren.


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

08.05.2011 um 00:00
Zitat von sebastian_nanosebastian_nano schrieb:Also die Aussage Wirkleistung erhitzt den Glühfaden ist nicht richtig auch die Blindleistung wird verbraten an einem widerstand!
Ich sehe schon. So etwas wie das Verhalten einer langen Leitung in einem kurzen Post zu erklären, an Leute denen das notwendige Grundwissen fehlt geht halt einfach nicht. Ich kann dir versprechen das meine Aussage richtig ist. Es gibt für jede Wechselspannungsfrequenz eine Leitungslänge, bei der keine Wirkleistung mehr zum Verbraucher übertragen werden kann (auch wenn der Verbraucher eine Glühlampe ist). Falls dich das Thema genug interessiert, kannst du dich ja weiter einlesen bis du verstehst, warum das so ist. Hier im Forum werde ich das nicht weiter erklären, das ist mir zu aufwändig.


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cage ehemaliges Mitglied

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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

08.05.2011 um 00:02
@sebastian_nano
Also... Ich hab früher Elektriker gelernt und die Ausbildung mehr als gut abgeschlossen. UND: Strom ist Strom... Das musste ich mehr als genug am eigenen Leib oftmals spüren... Hab auch die verrücktesten Dinge die "Strom" anstellen kann "gesehen"...
Verstehe den Sinn dieser Diskussion nicht!? Und JA, ich hab mir alles durchgelesen.


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

08.05.2011 um 00:23
Zitat von sebastian_nanosebastian_nano schrieb:Also die Aussage Wirkleistung erhitzt den Glühfaden ist nicht richtig auch die Blindleistung wird verbraten an einem widerstand!
Nur der kleine Tipp. Die lange Leitung kann (bei richtiger Länge) als passives Netzwerk (Ersatzschaltbild aus unendlich vielen, unendlich kleinen seriell geschalteten Hochpässen aus C und L) dafür sorgen dass am Ende der Leitung Strom und Spannung um 90° Phasenverschoben sind. Also ist die abnehmbare Wirkleistung am Ende der Leitung = 0 (stehende Welle mit Spannungsknoten am Ende der Leitung)

In dieser PDF auf Seite 9 ist ein Diagramm. Da kannst du die Spannung über der Leitung seghen. Bei 50Hz ist bei 4500 km Schluß. Es wird keine Leistung mehr übertragen, weshalb das die maximal mögliche Länge von Drehstromfreileitungen ist.

http://www.google.de/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CBoQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.krause.fh-aachen.de%2Fuserfiles%2Ffile%2FEEA%2Feea_kap3_08.pdf&ei=QMPFTYynG9HpOfTjtKII&usg=AFQjCNGM_kl0TQ6UfTIl0dQErrw-e9VfZA&sig2=vuLeQ43QoO1L7rwxKICm5w

Falls du das Thema näher untersuchen willst, sei dir daass Buch von A.Schwab Elektroenergiesysteme ans Herz gelegt. Auf Seite 409 geht das Thema los:

http://books.google.de/books?id=93Vp9pNZTzgC&printsec=frontcover&dq=elektroenergiesysteme+schwab&hl=de&ei=g8XFTe3-IYODOve6yaMI&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CDsQ6AEwAA#v=onepage&q=lange%20leitung&f=false

Dort ist auch deine Gleichspannung auf dem Weg zum Mond beschrieben (naja, oder so, falls du es erkennst ;-)


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sebastian_nano Diskussionsleiter
ehemaliges Mitglied

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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

08.05.2011 um 10:52
@UffTaTa du meinst seite 418 Bild 8.10

und die Seite 411 finde ich den Satz gut:
Zwischen Leitungsanfang und Leitungsende kann die Spannung Null sein, während der in der nähe der Quelle eine Spannunggemessen wird.

Also bei langer Leitung sind die Wellengleichungen nur noch das Richtige ;)


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

08.05.2011 um 19:52
Bei 50Hz ist bei 4500 km Schluß. Es wird keine Leistung mehr übertragen, weshalb das die maximal mögliche Länge von Drehstromfreileitungen ist.
?
Ich glaube bei Freileitungen sind es max. 1oo km.
"Elektroenergiesysteme: Erzeugung, Transport, Übertragung", S. 410.

Aber wie auch immer, selbst Unterseekabel waren max. paar tausend Kilometer lang:
Wikipedia: Seekabel
Die hohen Widerstände dieser langen Kabel schwächten das Signal sehr, das ankommende Signal musste daher mittels Spiegelgalvanometer ausgewertet werden. Andere Anwendungen als Telegrafie waren nicht machbar.
Da der Mond 380000 km entfernt ist, scheint es unmöglich über ein entsprechendes
stromkabel lämpchen auf dem Mond zu erleuchten.
Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!
Natürlich fließen die Elektronen.
Die elektromagnetische Welle pflanzt sich zwar im Stromkabel mit Lichtgeschwindigkeit fort
(bzw. langsamer, denn die Lichtgeschwindigkeit ist in der Materie deutlich langsamer),
aber die Elektronen bewegen sich dann auch (zwar unglaublich langsam), aber sie bewegen sich
und das ist dann der elektrische Strom...


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

08.05.2011 um 20:04
Zitat von jeremybroodjeremybrood schrieb:Ich glaube bei Freileitungen sind es max. 1oo km.
"Elektroenergiesysteme: Erzeugung, Transport, Übertragung", S. 410.
Richtig lesen! Beo 100km hat man einen maximalen Spannungseinbruch von 0,5%. Was maximal zulässig ist.
Zitat von jeremybroodjeremybrood schrieb:Die elektromagnetische Welle
Die elektrische Welle breitet sich mit c entlang des Kabels aus. Elektromagnetisch (gekoppelt) ist maximal das, was von dem Kabel abgestrahlt wird. Nur damit das nicht schon wieder durcheinander kommt.


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

08.05.2011 um 20:07
Das ist eben Kapazität. Brauchen wir nicht weiter drauf eingehen.

Auch niemand hat je bahauptet, dass sich ein Elektron mit 300.000km/s von A nach B bewegt. In der Schule 7. Klasse lernt man: Die Elektronen stoßen sich gegenseitig ab. Was wir hier haben ist elektrostatische Energie.


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

09.05.2011 um 08:23
Zitat von Keen83Keen83 schrieb:In der Schule 7. Klasse lernt man: Die Elektronen stoßen sich gegenseitig ab. Was wir hier haben ist elektrostatische Energie.
Es wird immer besser ;-)


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

10.05.2011 um 15:57
Hey,

ich habe nicht alles gelesen aber:

Die Annahme am Ende, dass die Elektronen sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit durch den Leiter bewegen ist falsch.

Stell dir einen Schlauch mit Erbsen vor. Wenn wir nun am anderen Ende eine Erbse in den Schlauch hineinschieben wirst du beobachten, dass am hinteren Ende vom Schlauch eine Erbse hinauskommt. Dort gibt es nur eine sehr kleine Verzöherung. Die Erbsen selbst aber bewegen sich nicht mit nahezu Lichtgeschwindigkeit.
Egal wie lang der Schlauch mit den Erbsen auch ist, in dem Moment wo wir am einen Ende eine Erbse hinneinstecken kommt am anderem ende etwas raus. Und das geschieht eben nahezu mit Lichtgeschwindigkeit.

Wenn du nun eine einzelne Erbse beobachtest, wirst du feststellen, dass sie immer nur eine verhältnismäßig kleine Strecke zurücklegt.

Das ist nun sehr einfach umschrieben :) Aber ich hoffe irgendwie verständlich. Wenn Jemand möchte, suche ich eine Aufgabe raus, wo man genau diese verschiedenen Geschwindigkeiten berechnet.

Sollte ich mich total irren, erzählt es bitte nicht meinem E-Technik Prof. :-D . Nicht, dass mir im nachhinein noch scheine aberkannt werden :)


lg Askar


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

10.05.2011 um 22:39
@Askar
Zitat von AskarAskar schrieb:Egal wie lang der Schlauch mit den Erbsen auch ist, in dem Moment wo wir am einen Ende eine Erbse hinneinstecken kommt am anderem ende etwas raus. Und das geschieht eben nahezu mit Lichtgeschwindigkeit.
Kleine Korrektur - bei Erbsen nicht mit Lichtgeschwindigkeit sondern mit der Schallgeschwindigkeit im Material der Erbsen. Aber Dein Beispiel ist trotzdem sehr gut und anschaulich.


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

12.05.2011 um 20:13
Zitat von AskarAskar schrieb: Schlauch mit Erbsen
nicht sehr plausibel...

Elektronen unnd elektromagnetische Wellen sind zwei verschiedene Dinge, hat auch nichts mit Wellen-Teilchen Dualismus zu tun/ eine elektrisches Feld gibts auch ohne Elektronen
Driftgeschwindigkeit:
Die Driftgeschwindigkeit ist der Anteil der Geschwindigkeit von bewegten Ladungsträgern in elektrisch leitfähigen Medien, der auf die Wirkung von elektrischen Feldern beruht. Solche Medien können z. B. metallische Leiter, Halbleiter, Lösungen von Elektrolyten, oder auch Plasmen sein...
In einem metallischen Leiter bewegen sich Leitungselektronen ohne Einwirkung von außen mit Geschwindigkeiten von ca. 105 m/s ...
Wirkt auf diese Leitungselektronen ein elektrisches Feld, beispielsweise hervorgerufen durch eine von außen angelegte Spannung, werden die thermischen Bewegungen durch die Driftgeschwindigkeit überlagert. Diese liegt meist im Bereich von 10−4 m/s und ist damit vergleichsweise klein...
Je stärker das angelegte elektrische Feld ist, desto höher ist die Driftgeschwindigkeit. Die mittlere Driftgeschwindigkeit ist jedoch limitiert. Ist dieses Limit erreicht, ist eine Erhöhung der Stromstärke nur durch eine Erhöhung des Querschnittes erreichbar. Wird bei gleichem Querschnitt, also gleicher Anzahl der verfügbaren Leitungselektronen, die Stromdichte erhöht, werden immer größere Teile der eingesetzten Energie durch „Zusammenstöße“ auf atomarer Ebene zu thermischer Energie in Form von Gitterschwingung umgewandelt – so lange bis sich der Leiter verflüssigt bzw. zerstört wird. Dieses Prinzip wird z. B. bei Schmelzsicherungen eingesetzt...
...In physics, an electric field surrounds electrically charged particles and time-varying magnetic fields...
Wikipedia: Driftgeschwindigkeit
Wikipedia: Electric field
Wikipedia: Electric current


https://www.youtube.com/watch?v=sEJ0p3o1rgI


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Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

12.05.2011 um 20:17
@jeremybrood
Zitat von jeremybroodjeremybrood schrieb:nicht sehr plausibel...
Lies den von Dir verlinkten Text noch einmal. Und nocheinmal. Und nocheinmal. So lange bis Du ihn verstanden hast :)


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