Warum fällt die Spannung am Verbraucher ab?
Hallo, Kann mir jemand erklären, warum die Spannung in einem elektrischem Stromkreis am Verbraucher fällt bzw niedriger wird? Was hat die Potentialdifferenz damit zu tun? Wäre über eine Erklärung (am liebsten schon mit den nötigen Fachbegriffen) sehr Dankbar. Liebe Grüße, und Danke im Voraus
9 Antworten
Das elektrische Potential phi gibt an, wie stark ein elektrischer Strom mit Energie beladen ist, es ist I(E) = phi * I, wobei I(E) der Energiestrom ist, der zusammen mit dem elektrischen Strom I transportiert wird. Nun ist vor einem Verbraucher das elektrische Potential phi1 höher als dahinter, phi2. es ist also phi1 > phi2.
Der Energiestrom vorher ist also höher als dahinter. Die Energiedifferenz ist gerade der Energiestrom, der in dem Verbraucher selbst umgesetzt wird, und dieser heißt dann Leistung P oder auch Prozessleistung. Es ist also
P = phi1 * I - phi2 * I = (phi1 - phi2) * I.
Und hier siehst du, dass dieses phi1 - phi2, also die Potentialdifferenz, gerade die elektrische Spannung U ist.
Das erklärt aber lediglich die mathematische Funktionalität. Weshalb das Potential sich unterscheidet, erklärt es nicht.
Jede physikalische Theorie beschreibt die Natur mathematisch. Auch die Art wie sich die Potentialunterschiede auf verschiedene Widerstände verteilen, folgt wieder nur bestimmten Gesetzen, und diese sind wieder mathematisch. Der Fokus meiner Antwort lag auch im gefragten Zusammenhang zwischen Spannung und Potential
Potentialdifferenz hat man zum Beispiel bei einer Batterie, wenn am + Pol ein Potential zum Beispiel von 4V und am - Pol ein Potential von 2V ist ergibt sich:
U=Phi+ - Phi-
U=4V-2V
U=2V
U...Spannung
Phi...Potential
Nur zur Frage warum am Verbraucher Spannung abfällt:
Wir wissen durch das Ohm'sche Gesetz, dass die Spannung U=R (Widerstand) mal I (Strom) und dadurch fällt am Verbraucher, sollte ein Strom fließen (ist der Fall sobald der Stromkreis geschlossen ist) eine Spannung ab!
Hi Vielen Dank für die Antwort, sehr gut erklärt, wenn ich es richtig verstanden habe :))
Die Spannung "fällt" eigentlich nicht ab (nur Sprachgebrauch), sondern die Spannung (Potentialdifferenz zwischen + und - bzw. Phase und Null) steht über dem Widerstand (Verbraucher) an! Die Spannung (ruhende elektr. Energie) wird im Verbraucherwiderstand in Wärme, Licht, Magnetfeld usw. umgeformt.
Was bedeutet "Steht über dem Widerstand an" - Wie kann man sich das Vorstellen?
Aber Danke, der Rest ist mir nun mit deiner Antwort klar geworden :)
ganz einfach: jeder elektrische Leiter ist ein Widerstand. das schließt auch die Leitungen mit ein. fließt viel strom, fällt auch die Spannung entsprechend.
lg, Anna
Die Spannung(= Potentialdifferenz) faellt am Verbraucher nicht ab und wird auch nicht niedriger, sondern sie liegt entsprechend der Spannungsquelle in voller Hoehe am Verbraucher an.
und am Verbraucher ist ein Höherer Widerstand, und deswegen fällt die Spannung, weil der Strom ja trotz des Höheren Widerstandes gleich bleibt? Oder wie?