Frage von minby, 27

Wie äußert sich Spannung/Stromstärke, bei der Bewegung der Elektronen?

Also ich habe irgendwo einen ziemlich krassen Denkfehler, aber kein Plan wo :D

Uns wurde im Physikunterricht Folgendes beigebracht: 1.)Die Spannung gibt vereinfacht die Geschwindigkeit der Elektronen an. 2.)Die Stromstärke die Anzahl der Elektronen pro Zeit. 3.)Die elektrische Leistung entspricht der Energie, die pro Zeit umgesetzt wird.

Wenn dies so wäre, müsste es für die Stromstärke ja egal sein ob die Elektronen weit auseinander sind oder nah beieinander, solange die Rate gleichbleibt (also die Geschwindigkeit angepasst wird). ABER: wenn die Elektronen weiter auseinander sind und dafür schneller, dann ist doch die Energie höher, da die Geschwindigkeit höher ist, aber die Rate (I) gleich.

Meiner Schlussfolgerung nach, stellt die Stromstärke also nicht die Anzahl der Elektronen pro Zeit dar, sondern ist indirekt proportional zum Abstand, den die Elektronen voneinander haben.?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Shalidor, 15

Und dein Denkfehler ist bereits in der Erklärung der Grundbegriffe. :)

Spannung ist nicht die Geschwindigkeit der Elektronen. Es ist die Kraft, mit der die Elektronen angetrieben werden. 

Vergleichen wir mal die Elektrotechnik mit einer einfacheren Technik, bei der man den Fluss auch sehen kann. Die Wasserversorgung. Dort ist das Wasserrohr der elektrische Leiter, der Wasserdruck die Spannung und das Wasser, das fließt, sind die Ampere. Je höher der Wasserdruck ist, desto mehr Wasser fließt durchs Rohr. Je dicker das Rohr, desto Mehr Wasser kann durchfließen. 

Wichtig zum Verständnis: Elektronen werden nicht produziert. Sie sind schon da. Alle elektrischen Leiter haben freie Elektronen in sich. Wenn du jetzt zwei riesige Metallklötze hast, und aus dem einen die Elektronen die sich frei bewegen raus saugst und in den anderen steckst, entsteht zwischen ihnen eine Spannung. Weil der eine Elektronenmangel ausweist und der andere Elektronenüberfluss. 

Die Spannung gibt dir an, wie sehr das Verlangen der Elektronen ist, zu ihrem Ursprung zurück zu kehren. Wenn du jetzt beide Klötze mit einer dünne Leitung verbindest fließt wenig Strom. Je dicker der Draht ist (sprich, umso geringer der ohmsche Widerstand), desto mehr Strom fließt durch.

Die Leistung ist dann der Druck des Wassers mit der Wassermenge multipliziert. Also Spannung mal Stromstärke. Dadurch weist du, wie viel Wasser (Elektronen) mit wie viel Kraft (Spannung) aus der Leitung kommt.

Ich hoffe das war jetzt verständlich.

Antwort
von dompfeifer, 8

Wie kommst Du nur auf einen derartigen Unfug? Die Spannunghat mit der „Elektronengeschwindigkeit“ so viel zu tun wie mit derTapetenfarbe. Die elektrische Spannung ist gewissermaßen der Druck, der auf diefreien Elektronen wirkt.

Und die Stromstärke sagt auch nichts aus über den Abstandder Elektronen. Siehe dazu Wiki „Stromdichte“.

Antwort
von Joochen, 18

Nur eine kritische Bemerkung dazu, die nicht Dich aber den Unterricht betrifft:

Was soll das Gerede über die Elektronen?  Keiner von Euch hat je eins davon gesehen und wird das wohl auch in Zukunft nicht.  Es wäre besser, Ihr würdet Euch auf dasjenige konzentrieren, was Ihr auch messen und damit überprüfen könnt.

Kommentar von Shalidor ,

Und was sind "Ampere"? Richtig! Die Menge der Elektronen, die fließt!

Kommentar von Shalidor ,

Wenn man keine Ahnung hat sollte man halt einfach mal nichts schreiben oder sagen, anstatt solchen Bullshit hervor zu bringen. Man misst den Strom in Ampere. Das ist die Menge der ELEKTRONEN die in einer bestimmten Zeit fließen. Also sag nicht, Elektronen könne man nicht messen. Und mal abgesehen davon kann man sie sehr wohl sehen. Oder hast du noch nie nen Blitz oder Lichtbogen gesehen? Man abgesehen davon besteht alles auf der Welt aus Atomen, und die Hülle der Atomen besteht aus Elektronen. Nur mal so viel zu deiner Aussage. Sowas regt mich echt auf, wenn Leute in einem Thema von dem sie keine Ahnung haben einfach irgendwas schreiben, was vollkommen falsch ist.

Kommentar von Wechselfreund ,

Es wäre besser, Ihr würdet Euch auf dasjenige konzentrieren, was Ihr auch messen und damit überprüfen könnt.
 
Genau das macht Physik. Und es ist doch wohl sinnvoll, in der Schule auch als "Normalo" einen gewissen Eindruck von Naturwissenschaften zu bekommen.

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