Stromfluss bei Wechselspannung?
Hallo, habe eine Frage aus der Elektrotechnik. Unter "Strom" verstehe ich ein Elektronenfluss zwischen zwei Polen, also bei Gleichspannung von minus zum Pluspol. Aber wie ist das denn bei der Wechselspannung? In unseren "Heimnetzen" haben wir ja eine Frequenz von 50Hz.. das heißt doch + und - wechseln 50mal pro Sekunde.. da würden die Elektronen ja ständig "auf der Stelle" treten.. wie ist das da mit dem Stromfluss? Ist das vielleicht ein Impuls?
5 Antworten
Das + und - wechselt 100mal in der Sekunde, 50mal in der Sekunde hat man + und 50 mal -. Und ja, die Elektronen treten beinahe auf der Stelle, denn in 1/100 Sekunde kommen die nicht wirklich weit. Die Geschwindigkeit der Elektronen in einer Stromleitung kannst Du hier berechnen.
Was für den Menschen eine venachlässigbar winzige Strecke ist, ist für ein noch viel winzigeres Elektron eine halbe Weltreise.
Aber mal ganz im Ernst, auch Gleichtstrom ist nichts anderes als lauter aufeinanderfolgender Impulse. Die Elektronen, die von - nach + wandern, schubsen permanent die vor ihnen befindlichen Elektronen vor sich her. Das passiert als im wirklich sehr Kleinen, sodaß man diese Impulse mit normelen Mitteln nicht messen kann und man eine gleichbleibende Spannung mißt.
definiert doch itte erstmal den impuls. was soll das überhaupt sein?
na unter Impuls verstehe ich eine Kettenreaktion, ein Stoß von einem Elektron aufs andere.. in der Physik ist die Definiton glaube ich die Energieübertragung von einem Körper auf den anderen
Ein Stoff heißt el. Leiter, wenn sich in ihm el. Ladung bewegen kann. In ihm sind bewegliche el. Teilchen, sog. Ladungsträger. In festen Leitern (Metalle, Kohle) sind dies Elektronen, in flüssigen und gasförmigen Leitern (z.B. Leuchtstoffröhren) sind es Ionen. Die el. Stromstärke I ist umso größer, je mehr Ladung Q sich pro Sekunde hindurchbewegt. Fließt durch eine Stelle des Leiters pro s die Ladung 1 Coulomb (1 C) hindurch, ist die Stromstärke dort 1 Ampère (1 A). Elektronen haben eine ungeheuer kleine Ladung, die sog. Elementarladung e, die kleinste Ladung, die es gibt, außer Null, ca. 1/6 Trillionstel C. Daher müssen bei 1 A Stromstärke ca. 6 Trillionen Elektronen pro s an der Stelle durchmarschieren. In guten Leitern, wie zB. Kupfer sind sehr viele frei bewegliche Elektronen pro Volumeneinheit, deshalb müssen sie sich auch nicht sehr schnell bewegen, um die Durchsatzmenge für 1 A zu schaffen (irgendwas in der Gegend von mm/s ?). Sie treten nicht "auf der Stelle", sondern bewegen sich mit dieser Geschw. abwechselnd hin und her. Ob langsam oder schnell ist für die Wirkung völlig unerheblich, wichtig ist nur die Stromstärke. Auch die Richtung des Stroms ist für die meisten el. Geräte egal, vor allem die, welche die Wärmewirkung des Stroms ausnutzen (Heizgeräte, Glühbirnen). Elektromotoren nutzen die magnetische Wirkung, die dreht sich tatsächlich um. Aber Elektromotoren für Wechselstrom sind so konstruiert, damit fertigzuwerden. Leuchtdioden (LED) leuchten nur bei der einen Stromrichtung. Bei Wechselstrom leuchten sie also nur die halbe Zeit. Aber das merkt man nicht, weil die Aus-Phasen so kurz sind. Dass sie alle Hundertstel Sekunde die Bewegungsrichtung wechseln müssen macht den Elektronen nichts aus. Bei Radiowellen (UKW) ist die Frequenz ca. 100 Millionen Hertz (100 MHz) bei Fernsehwellen, RADAR und Mikrowellen viele Milliarden Hertz (Gigahertz, GHz)
Elektronen bewegen sich ständig in einem Leiter und das in alle Richtungen. Wenn kein Strom fließt, dann heben sich alle Bewegungen im Mittel auf, Elektronen stehen nie Still.
Ein Technischer Strom ist vorhanden wenn die Mittlere Bewegungsrichtung aller Elektronen nicht mehr Null ist sondern sich mehr Elektronen in eine Richtung bewegen als in eine andere.
Es stimmt zwar, dass bei Wechselstrom diese Mittlere Bewegungsrichtung sich immer wieder umkehrt und sich über die Zeit auch wieder auf hebt, aber es wird dennoch Arbeit verrichtet. Reib einfach Deine Hände aufeinander "wie man das halt so macht". Obwohl Deine Hände einfach nur hin und her gehen entsteht Reibungshitze. Deine Hände verrichten Arbeit obwohl die sich im Mittel nicht von der Stelle weg bewegen. Genau so ist das auch mit Wechselstrom!
so... um dich nicht noch mehr zu verwirren, das ist genau wie mit wasser.
einfach pumpe, kreisleitung und dann mal links und mal rechtsrum. induktivität ist dann die massenträgheit der wasserelemente, die kapazität ein behälter der gegen die gravitationsfeldstärke arbeitet.
die physikalisch korrekte antwort ist nicht besonders leicht, da ein elektron genau genommen wellencharakter hat.
die elektronen selbst bewegen sich quasi nicht bei einem stromfluss, stells dir so vor, du hast nen haufen elektronen in ner kette, fließt nun ein strom, rücken ein elektron am pol eins zur seite und alle anderen rücken 1 auf, also bewegt sich jedes elektron quasi nur eine einzige stelle, so wird strom übertragen.
die vorstellung ein elektron sein wie ein laster mit einer ladung die es von punkt a nach punkt b bringen muss, ist leider falsch :) es ist mehr wie eine kette von menschen die eine ladung von hand zu hand weiterreichen bis sie am ziel ist.
okay und was würde dann in dem Zusammenhang bedeuten, dass die Stromstärke ansteigt?... "Die Elektronen stoßen kräftiger" oder "die Elekronen stoßen schneller"? ;)
Der größte Unfug den ich je gehört habe.
Elektronen sind die Träger der elektrischen Ladung und bewgen sich sehr wohl durch den Leiter.
Bei Wechselstrom dann eben ständig hin und her. Ob Die auf der Stelle treten hängt doch von Zeit und Betrachtungsabstand ab.
Nicht zum spaß werden bei halbleitern elekteonen ins leiterband gehoben, damit sie fließen können. Eine Welle kann das garnicht sein, denn dafür benötigt es Wellenleiter. In dem Falle ist es also keine Welle.
ja also ist der Strom dann eher ein Impuls in eine Richtung oder wie?