Wie wirkt Spannung auf einen Nagel?
Warum glüht der Nagel auf und schmilz anschließen, wenn er an einen Trafo angeschlossen ist (Schulversuch den ich nicht verstehe)
3 Antworten
Weil durch den Nagel ein sehr hoher Strom fließt! Auch Strom braucht "Platz". Wenn man ihm weniger zur Verfügung stellt als nötig, wird der Nagel, wie in eurem Versuch, sehr heiß! Wird in der Elektrik im Haus z.B. ein zu dünnes Kabel an einen hohen Stromverbraucher/z.B. Waschmaschine verwendet, kann dies zum Kabelbrand führen.
Fast. Der Draht ist aus dem Metall Wolfram ;-) , welches erheblich höhere Temperaturen verträgt!
Jeder Stromfluss erzeugt Wärme im Leiter. Der Trafo dient nur zur Anpassung der praktikablen Spannung.
Wozu brauchen wir den Transformator?
Wenn Du mit dem Nagel einfach die beiden Leiter von der Haushaltssteckdose (240 V) überbrücken würdest, würde natürlich sofort durch den Kurzschluss mit einem Knall die Leitungsschutzsicherung auslösen (max. 16 A). Nehmen wir für den elektrischen Widerstand des Nagels einmal 0,01 Ω an, dann würde die Stromstärke 240/0,01 A = 24 000 A betragen, offensichtlich das 1 500-fache dessen, was die Sicherung aushält (max. 16 A).
Wenn wir dagegen die Spannung z.B. von 240 V auf 6 V herunter transformieren, dann kommen wir hinter dem Transformator (Sekundärseite) mit dem Nagel (0,01 Ω) auf eine Stromstärke von 6/0,01 A = 600 A. Die Leistung beträgt dann 6 mal 600 W = 3 600 W (3,6 kW). Das dürfte reichen zum Durchschmelzen eines Nagels.
Vor dem Transformator (Primärseite) beträgt die Stromstärke dann (bei Vernachlässigung der Verluste) 3 600/230 A = 15,65 A. Das hält die Sicherung gerade so aus.
Energie fließt durch. Energie äußert sich in Hitze. => Glühen.
Technisch genutzt in der Glühbirne. Da ist der Draht aber in Schutzatmosphäre verpackt und sein Widerstand so bemessen, dass er nicht schmilzt.