Fließrichtung Strom = Warum?
Hallo zusammen,
die physikalische Stromrichtung ist von - nach +, weil die negativen Elektronen vom positiven Pol angezogen werden. Soweit klar.
Aber warum ist die technische Stromrichtung, so wie in den ganzen Schaltplänen, von + nach - ? Warum wird z.B. in der Elektrotechnik GEGEN die Fließrichtung der Elektronen gebaut?
Kann mir das bitte jemand erklären, ich verstehe es nicht? Ist der Strom "positiv", und fließt deshalb entgegengesetzt des "negativen Stroms" von Elektronen?
Mit freundlichen Grüßen,
WebMeister02
4 Antworten
Das hängt vermutlich mit den Potentialen zusammen.
Der Vektor des Stroms ist ja auch in der Elektrotechnik in die Richtung der bewegten Ladungen definiert.
Vermutlich hatte man das Problem, dass der Strom dann vom kleineren Potential zum größeren fließen würde. Aus Verständnisgründen hat man sich dann dazu entschieden die Definition Elektronen = - und Protonen = + umzudrehen. Die Protonen sind in der Elektrotechnik ja sowieso eher nebensächlich
Es gibt davon ab noch andere Dinge die in der E-Technik undefiniert wurden. ZB die imaginären Zahlen die in der Mathematik zb z = 5i heißen, heißen in der Elektrotechnik z = j5.
Da hat der Buchstabe 'i' einfach schon die Bedeutung vom Strom gehabt und die Einheiten und (Faktoren? Wie nennt man m,µ, n etc?) stehen schon hinten an.
Ich denke die anderen Antworten hier können historisch korrekter sein. Ich habe nur gesagt wo ich Probleme sehen würde.
Ein Gedankenspiel ist es nicht. Es hängt einfach nur an den Definitionen. Genau das ist ja Mathematik (und damit Physik, wobei hier die Definitionen meist naturgegeben sind): Definition.
Elektrotechnisch definiert sind Potentiale. Wenn diese Potentiale, in Relation zu umliegenden Potentialen, einen Elektronenüberschuß besitzen, versuchen diese sich über den geringsten Widerstand auszugleichen. Dieses Phänomen nennen wir Spannung (Also den Potentialunterschied).
Jetzt bewegen sich diese Elektronen vom Elektronenüberschüßigen Potential zum anderen (Das ist der Strom). Also von mehr nach weniger -> von + nach -
Das war meine These.
Wenn du die Bezeichnung + und - wegnimmst ist aber die Logik dahinter genauso wie in der Physik.
Ah, ich glaube das erklärt es am Besten! Vielen Dank! :)
Als festgelegt wurde, dass der Strom von Plus nach Minus fließen soll, wusste man noch nichts von Elektronenbewegung. Man hat dies im Nachhinein nicht korrigiert, damit keine Verwechslungen (und damit Kurzschlüsse, Unfälle) im technischen Betrieb auftreten.
Also ist die technische Stromrichtung nur ein Gedankenspiel, und in Wahrheit sind bei Schaltplänen + und - vertauscht, und z.B: die Anode einer LED ist eigentlich das negative Ende?
Es ist doch lediglich eine Sache der Definition. + und - sind als Symbole anzusehen und damit geben sie ja keine eindeutige Richtung vor. Man kann sich ja + auch als Überschuss an "Löchern" vorstellen, die dann bei Stromfluss von den Elektronen gefüllt werden. Auch diese Vorstellung ist legitim. Man hat da ja nicht wirklich was falsch gemacht, sondern unser Bestreben, Symbole mit realen Verhältnissen verbinden zu wollen, macht das erst komplizierter als es ist. Beim Symbol für den Mann ist ja auch nix wirklich schräg und die Frau trägt auch kein Kreuz mit sich rum. Und mit den Planeten Mars und Venus haben Mann und Frau – außer den (ebenfalls willkürlichen) Bezeichnungen DER Mars und DIE Venus – auch keine wirkliche Verbindung. Aber die Symbolik haben wir verinnerlicht. So wie + und - bei der elektrischen Spannung und der Stromrichtung. Die Elektronen fließen von - nach + aber die "Löcher" bewegen sich quasi von + nach -. Damit sollte die Welt wieder in Ordnung sein.
Das ist geschichtlich begründet. Man legte die Stromrichtung einfach fest, da man gesetzmässigkeiten definieren musste. DIe Elektronen und deren Bewegung wurde erst viel später entdeckt.
Also sind in Wahrheit bei Schaltplänen + und - vertauscht?
Kann man so nicht sagen, da alle (fast) Formeln zur Berechnung mit der technischen stromrichtung funktionieren. Aber der Elektronen Fluss ist verkehrt. Also zum Beispiel eine diode, technisch gesehen legst du zwischen Anode und Kathode eine positive Spannung an. Die Elektroden fliessen aber in Wirklichkeit von der Kathode zur anode. Es kann dir aber (meist) egal sein wie nun die Elektroden fliessen.
Als Alessandro Volta um 1800 rum mit Elektrizität rumexperimentierte und die Elektrizitätslehre begründete, wusste man noch nichts von Elektronen.
Als das Elektron um 1900 herum als Teilchen nachgewiesen und identifiziert werden konnte, war die technische Stromrichtung schon längst festgelegt. Da hat man sie dann aus praktischen Gründen auch nicht mehr geändert.
Also ist die technische Stromrichtung nur ein Gedankenspiel, und in Wahrheit sind bei Schaltplänen + und - vertauscht?
Genaugenommen ist das eine Festlegung aus früheren Zeiten, die leider an der physikalischen Wirklichkeit vorbeiging. Und weils damit trotzdem gut funktioniert und jede Änderung nur Verwirrung gestiftet hätte, hat mans halt beibehalten.
Also ist die technische Stromrichtung nur ein Gedankenspiel, und in Wahrheit sind bei Schaltplänen + und - vertauscht?