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| Aufgabe | | Vorstellungsproblem, was beim Einschalten eines einfachen Stromkreises passiert. |
Hi,
habe bitte eine relativ blöde Frage:
Was passiert genau, wenn man bei diesem Stromkreis den "Schalter"(keiner eingezeichnet) umlegt:
[Externes Bild http://www.elektrotechnik-fachwissen.de/bilder/stromkreis.gif]
Angenommen, der Stromkreis besteht aus einem Kupferdraht,einem Verbraucher und einer Spannungsquelle.
Wie geht das jetzt genau mit dem Elektrischenfeldaufbau vor sich?
Die Kupferatome sind ja elektrisch neutral, sprich sie haben kein elektrisches Feld, bis auf die atomaren Dipolmomente.
Wenn man den Schalter umlegt herrscht an einer Stelle eine Potentialdifferenz, es liegt eine gewise Spannung vor.
Nun bewegen sich die Ladungsträger (Punktladungen) vom Minuspol, zum Pluspol, und "boxen" die Elektronen immer weiter, und somit auch die Ladung?
Ist die Schlussfolgerung richtig, dass je höher die Geschwindigkeit der Ladungsträger ist umso höher Strom u. Spannung sind?
Mein Hauptvorstellungsproblem liegt darin, wo das Elektrische Feld liegt. Liegt es nur rund um die Spannungsquelle? Sonst könnte ich mir die homogenität nicht erklären... bzw. die konstante Potentialdiffernz im Stromkreis :x
Danke für eure Hilfe,
LG, Andi
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Hallo!
Im Moment des Einschaltens kannst du davon ausgehen, daß sich dein E-Feld mit Lichtgeschwindigkeit durch deine Schaltung ausbreitet.
Die leitende Eigenschaft von Metallen kommt von den äußeren Elektronen der Atome, die sich quasi frei im ganzen Metall bewegen können, und die wollen dem Feld natürlich instantan folgen.
Da boxt also kein Elektron das nächste an, die Elektronen fangen an sich zu bewegen, sobald ein Feld da ist.
Letztendlich kannst du dir überlegen, was mit einem isoliert aufgehängten Leiter im E-Feld passiert: Die Elektronen streben alle in eine Richtung, die positiven Atomrümpfe bleiben zurück. Es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem äußeren Feld und dem durch die Ladungsverschiebung erzeugten ein, sodaß sich irgendwann keine Elektronen mehr bewegen. Was aber jetzt, wenn man an der Stelle mit dem Elektronenüberschuß die Elektronen abfließen läßt, und auf der anderen Seite welche hinein läßt? Dann bekommst du einen Strom.
> Ist die Schlussfolgerung richtig, dass je höher die
> Geschwindigkeit der Ladungsträger ist umso höher Strom u.
> Spannung sind?
Jein.
Erstmal ist die Spannung der Grund dafür, daß die Elektronen sich überhaupt bewegen wollen. Von den Eigenschaften der Schaltung (Widerstand) hängt es ab, wieviele Elektronen durchkommen, also welcher Strom nun fließt.
Du kannst natürlich die Spannung rauf drehen, damit steigt quasi die Geschwindigkeit der Elektronen, und damit auch der Strom.
Du kannst aber auch den Widerstand verändern und damit eine Engstelle oder mehrspurige Straße für die Elektronen erzeugen, dann kommen bei gleicher Geschwindigkeit weniger oder mehr Elektronen durch.
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