Warum muss ein Stromkreis immer geschlossen sein?
Ich verstehe überhaupt nicht warum ein Stromkreis immer geschlossen sein muss, damit Strom fließen kann. Kurz gesagt warum sich zum Beispiel ein Kondensator nicht entlädt solange kein geschlossener Stromkreis vorhanden ist oder warum sich eine Elektrode eines Tasers nicht entlädt wenn man sie an eine Erdung hält.
Das ergibt für mich überhaupt keinen Sinn, ein Blitz schlägt ja auch in die Erde ein ohne das es einen Gegenblitz gibt der wieder zur Wolke raufgeht um den Stromkreis zu schließen.
Kann mir das bitte jemand ohne irgendeinen Link verständlich erklären ich bin total verzweifelt.
13 Antworten
Ein Stromkreis ist ein Stromkreis(lauf).
Ein Kondensator speichert Strom solange bis Der Strom durch einen geschlossenen Stromkreislauf aus dem Kondensator entweichen kann.
Blitze schlagen nicht in den Boden ein. Es baut sich zuvor ein Spannungsfeld zwischen Boden und Lufthöhe auf, ist dieses geschlossen (Stromkreislauf geschlossen) Wandert Der Blitz vom Himmel in den Boden oder in Das Objekt welches Elektrisch Leitend ist.
Du vermischst da zwei Dinge.
- Blitz, da brauchts keinen Stromkreis: Das ist ein einmaliger Ladungsausgleich. So wie wenn du einen vollen und ein leeren Wassertank untendurch mit einem Schlauch verbindest. Der Pegelausgleich geschieht spontan, bis beide Tanks gleich hoch gefüllt sind. Genau wie der Kondensator "entlädt" sich das eine Fass nicht, wenn keine Verbindung zum andern Fass besteht.
- Stromkreis, der geschlossen ist: Hier muss eine Stromquelle beteiligt sein. Sie ist aber eigentlich keine Quelle ("erfindet" also keine Elektronen), sondern ist "nur" eine Ladungspumpe. Sie "pumpt" Elektronen in einen Draht (Minuspol), die sie auf der andern Seite (Pluspol) abgesaugt hat. Wenn die beiden Drahtenden verbunden sind, fliesst ein Strom (ELektronen) im Stromkreis rundherum. Genau wie in einer Zentralheizung, wo eine Pumpe immer das gleiche Wasser zwischen dem Ofen und der Wohnung rumpumpt.
- Falls man diese Drähte nicht verbindet, werden sie durch die "Pumpe" einfach nur aufgeladen, und der Prozess steht sofort still. So ist zum Beispiel eine Batterie, die noch im Verkaufsregal steht. Oder wieder der Vergleich mit dem Wasser: Jede Pumpe hat eine Saug- und eine Druck-Seite. An beiden Seiten ist ein Schlauch, dessen Enden zugemacht sind. Da kann auch nichts strömen, es gibt keinen kreisenden Strom. Der eine Schlauch wird prall gefüllt, der andere unter Vakuum gesetzt, aber dann steht die Sache still und nichts passiert. Genau so ist ein Stück Draht: Ein "Schlauch", der auf beiden Seiten zugemacht ist (die Elektronen können normalerweise nicht aus dem Draht "raustropfen")
Stromfluss ist der gerichtete Transport von Elektronen. Wenn Elektronen nicht fließen können dann fließt auch kein Strom, daher muss der Stromkreis geschlossen sein damit ein Strom fließen kann.
Was die Blitze angeht findet zuvor ein langsamer Ladungsaustausch zwischen Erdboden und Wolken statt. Diesen Stromfluss in die Gegenrichtung nimmst du normalerweise nicht war da er relativ langsam oder eben ohne einen großen Blitz abläuft. Wenn die Spannung zwischen Boden und Wolken dann groß genug ist kommt es zu eine Durchschlag und der Blitz gleicht diese Ladungsverschiebung wieder aus.
Die genauen Mechanismen kennt man dazu noch nicht ganz, allerdings kannst du es dir so vorstellen, dass zB die Regentropfen welche zu Boden fallen geladen sind und so einen Strom von der Wolke zum Boden bilden, den du natürlich nicht sehen kannst. Also auch ein Gewitter ist ein über lange sicht geschlossener Stromkreis.
Was aber natürlich möglich ist, ist es Ladung auf andere Objekte zu transportieren und diese Ladung erst später wieder zur Quelle zurück zu bringen. Nehmen wir an du greifst Ladung von einem Generator ab und du wirst Elektrisch aufgeladen, zwischen dir und dem Generator gibt es jetzt eine Elektrische Spannung. Die Elektronen können jetzt nicht zum Generator zurück und somit gibt es auch keinen Stromfluss mehr wenn du aufgeladen bist. Wenn du jetzt nahe zum Generator gehst entlädt sich diese Ladung wieder. In dem Fall bist du ein Teil des Stromkreises und damit immer ein Strom fließen kann musst du dich immer zunächst aufladen und dann deine Ladung am Generator wieder abgeben. Wenn du das nicht machst ist der Stromkreis unterbrochen und es fließt auch kein Strom mehr.
das ist ganz einfach nur wenn der stromkreis geschlossen ist, kann der strom auch fließen. und das ist nötig, damit eben die kraft übertragen werden kann. vollkommen egal ob am ende nun wirklich kraft, licht oder wärme raus kommt.
das ist wie mit der fahhradkette, ist sie nicht geschlossen, ist spätestens dann, wenn das ende um eines der ritzel herum ist, schluss mit lustig...
was den Blitz angeht, so bildet der blitz quasi einen durhbruch in einer Batterie, bestehend aus erde und wolke. das ist nichts anderes, wie wenn ein handyakku hoch geht. nur eben ein wenig intensiver...
lg, Anna
lg, Anna
Ich würde es mal für das "Kopfkino" so beschreiben. Eine Spannungsquelle mit vergleichchsweise niedriger Spannung schafft es nicht, einen Stromfluss durch einen Isolierenden Stoff aufzubauen. Kunststoffe, Porzellan und trockene, nichtmetallische Stoffe wieTextilien und Holz sind also schlechte Leiter. Der Strom kann nicht durchfließen. Je höher die anliegende Spannung nun wird, um so mehr Isolationsstärke braucht es, um einen Überschlag, wie ein Blitz zu verhindern. Bei Umgebungsluft sind für je 1.000 Volt Spannung mindestens 1 cm Distanz der Leiter zueinander erforderlich, um eine funktionierende Isolation zu erreichen. Die im Haushalt üblichen 230 -240 Volt ~ bedürfen einen Kontaktabstand von 3, besser 4 mm Abstand, damit der Stromkreis sicher ein- und ausgeschaltet werden kann. Isolatoren an Hochspannungsleitungen sind aus versiegelter Keramit oder Porzellan gefertigt und haben ja so eine Rippenförmige Oberfläche. Deutlich ist das am Fahrdraht der Eisenbahn und an Überlandleitungen zu sehen. Hier sieht man dann auch, dass die Isolatoren der Überlandleitungen wesentlich länger sind, als die bei der Bahn. Die sog. Höchstspannungsleitungen übertragen den Strom mit bis zu 400.000 Volt Spannung. Bei der Bahn sind es gerade mal 15.000 Volt.
Ein Blitzschlag bei Gewitter kann mehrere Millionen Volt erreichen. Da reicht vereinfacht gesagt, der elektrische Widerstand der Luft nicht mehr aus. Nun bekommt die Beschreibung mit dem Vorblitz von PeterKremsner bedeutung, der ich mich anschließe. Da ich früher mal im Kino als Filmvorführer gearbeitet habe, kenn ich eine Interessante Ausnahme. Die Xenonröhre, sie ist die Lichtquelle, deren Licht den laufenden Film auf die Leinwand projizieren kann. Es gibt keinen Glühfaden oder ähnliches, durch den der Strom fließen könnte. Trotz dem schafft sie es, mit gerade mal 80V gesiebter Gleichspannung, extrem hell zu leuchten. Direktes Hineinsehen in den Lichtbogen kann schwere Schäden an den Augen hervorrufen. Das Prinzip Lichtbogen findet in einer gasgefüllten Röhre statt. Hier wird Xenon eingesetzt. Gibts auch bei höherwertigen Autos. Es erzeugt ein leicht bläuliches kaltweißes Licht. Damit die Lichterzeugung beginnen kann, wird in der Lampe mit 3 Elektroden aus Wolfram eine Elektrode für den Zündimpuls mit einer Hochspannung beaufschlagt. Es schlägt ein Funke/Blitz über. In dem für wenige Millisekunden entstehenden Hitzeplasma der Funkenstrecke wird das Xenongas leitfähig und der Lichtbogen brennt solange genug Strom aus einem Spezialtrafo anliegt. Eine Leuchtstofflampe, wie die oft verwendet werden, funktioniert genauso. Nur ist eine andere Gasmischung enthalten und es entsteht ein hoher Anteil UV -Licht, der für uns ja unsichtbar ist. Dei Leuchtstoffbeschichtung an der Innenseite der Glasröhre macht daraus sichtbares Licht. Inzwischen setzen sich aber zunehmend LED's als Leuchtmittel durch, da die wesentlich weniger Energie in Wärme vergeuden. Außderdem halten die auch viel länger als Glühlampem, Halgenlampen und Leuchtstofflampen. Bltze in Gasgefüllten Röhren gibt es auch beim Fotoblitz, bei Radarkontrollen und als Strobolicht in der Disco /Partytempel.
Jetzt reicht es hoffentlich.
Gruß an alle die hilfsbereiten Antwortautoren.