Frage von Xyzundsoweiter, 41

Elektronen - Kraftwerke - Energie?

Guten Abend,

ich muss einfach mal grundlegendes in der Elektrizitätslehre verstehen. Je mehr in meinen Büchern lese, desto weniger blicke ich da so wirklich durch. Ein paar Fragen/Aussagen wild zusammen gemixt:

Kraftwerke gibt es nur , um Spannungen auf zu bauen.

Grund der Annahme: Durch Spannung fließen Elektronen durch die Stromleitung -> Woher kommen die Elektronen? Sie kommen nicht vom Kraftwerk sondern stecken im "Atomgitter" des Metalls (der Leitung) Dass heißt Elektronen brauchen wir gar nicht, sondern nur noch eine Spannung.

Wenn ich z.B nur ein einziges Elektron betrachte und es mittels Kollision (mit Atomkernen") Wärme erzeugen lasse, wird nur so eine kin. Energie umgewandelt - geht irgendwas dabei strukturell kaputt oder kann man dieses Elektron wieder verwenden??

Lg

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 19

Wir haben früher folgenden Scherz gemacht:

"Mir macht Atomstrom nichts aus, denn wir haben Wechselstrom. D.h., die Elektronen werden serienmäßig mit dem Gerät mitgeliefert und werden dann im Gerät durch den Wechselstrom nur hin und her geschoben. Daher besteht keine Gefahr, dass radioaktive Elektronen aus der Steckdose kommen, wie das bei Gleichstrom der Fall wäre. Da kommen die Elektronen aus dem Atomkraftwerk bis ins Gerät."

Die Elektronen in einem Metallgitter sind nur bei Supraleitung ohne Kraft verschiebbar. Bei normalen Leitern wird Kraft, also Spannung, dafür benötigt, die der Generator erzeugt. 

Die Elektronen, die im Gerät hin und hergeschoben werden, erzeugen interne "Reibung". Man kan es also schon so plausibel sehen, dass die Spannung die Elektronen in Bewegung bringt, die bekommen dadurch kinetische Energie und diese wird durch Reibung in Wärme umgewandelt, was sich letztlich in einem Spannungs- bzw. Leistungsverlust bemerkbar macht. Dadurch geht auch nichts kaputt.

Zusätzlich zu der internen Reibung werden die Elektronen, z.B. in einem Motor, durch die induktive Rückwirkung gebremst. Das hat dann mit der Wirkleistung des Motors zu tun.

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 16

Es sind immer die gleichen Elektronen, die im Stromkreis, wie der Name schon sagt, im Kreis fließen.

Das Kraftwerk (oder der Dynamo, der Transformator) treibt die im Draht vorhandenen Elektronen an. Da diese eng beieinander liegen, bewegen sich fast gleichzeitig alle, sobald eines im Kraftwerk angeschubst wird.

Im Inneren einer Batterie sieht es etwas anders aus - aber das ist "hohere Chemie", zum Verständnis eines Stromkreises brauchst Du davon nichts zu wissen.

Antwort
von Marvin1908, 26

Ein Elektron ist ein Teilchen und hat eine diskrete Masse / Energie...

Ein Elektron kann nicht einfach zerfallen.

Im Atommodell gibt es gewisse Energieniveaus, die quantisiert sind...Dabei können Elektronen sich auf den Bahnen zwar mit zusätzlicher äußerer Energie bewegen, die Energie bleibt jedoch immer innerhalb des betrachteten Szenarios gleich.

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