Hilfe bei Elektrotechnik?
Bei Uq3 usw.:
Wie kann ein Strom (z.B. I6) in die gleiche Richtung fließen, wie die Spannung in die Richtung zeigt?
4 Antworten
Die Richtungspfeile hier dienen zum Zweck der Netzwerkanalyse. Die tatsächliche Richtung ergibt sich später aus dem Vorzeichen der jeweiligen Teilströme.
Und ja, Teilströme können auch so fließen, dass sie nicht gemäß technischer Stromrichtung bezogen auf die in Reihe liegende Spannungsquelle liegen. Warum? Weil du mehrere Spannungsquellen hast und die letztendliche Spannung bzw. ihre Polarität über dem betrachteten Abzweig das entscheidende ist. Würde man diese Spannungen polaritätsrichtig einzeichnen, wäre die Stromflussrichtung wieder korrekt.
weil du da technische Stromrichtung erwähnt hast. Das suggereiert ein wenig, dass man evtl mit der physikalischen rechnen soll, aber das macht ja alles keinen Sinn.
Das ist damit nicht gemeint, d.h. aber auch nicht, dass das egal wäre. Die vereinbarten Pfeilrichtungen kommen nicht von irgendwo. Der Richtungspfeil einer Spannungsquelle wird für üblich von (+) nach (-) eingezeichnet und der Strompfeil vom Pluspol der Quelle weggehend. Das entspricht der technischen Stromflussrichtung und wird auch so in Lehrwerken, insbesondere bei einfachen Netzwerken, genau so dargestellt. Wie eingangs schon erwähnt, hat die Pfeilrichtung im Bild des Fragestellers damit aber zunächst keinen Zusammenhang und die Betonung liegt auf zunächst, weil es für die Rechnung uninteressant ist.
Was meinst du mit technischer Stromflussrichtung bei einer Spannungsquelle? Üblicherweise fließt Strom aus der Spannungsquelle "hinaus", d.h. vom Plus zum Minus, er kann aber auch "hinein" fließen, d.h. von Minus nach Plus. In beiden Fällen ist die Stromrichtung aber die technische. Du suggereierst, dass es im zweiten Fall nicht die technische wäre und hier verstehe ich nicht, was du meinst.
Was meinst du mit technischer Stromflussrichtung bei einer Spannungsquelle?
Bei der simpelsten Reihenschaltung einer Spannungsquelle und einem Widerstand fließt der Strom vom (+) der Quelle über den Widerstand ins (-) der Quelle. Die Spannung über dem Abzweig zeigt vom Pluspol Richtung Minuspol.
er kann aber auch hinein fließen, d.h. von Minus nach Plus.
Richtig. Das geschieht aber nur dann, wenn die Polarität der über diesen Abzweig liegenden Spannung das so hergibt. Deswegen schrieb ich bereits in meiner Hauptantwort
die letztendliche Spannung bzw. ihre Polarität über dem betrachteten Abzweig das entscheidende ist.
In beiden Fällen ist die Stromrichtung die technische.
Ganz genu. Würde man in diesem Szenario die Polarität der Spannung über dem betroffenen Abzweig darstellen, würde der Strompfeil auch hier vom "Plus" weggehend sein.
Es gibt quasi kein Szenario, wo man eine technische Stromflussrichtung darstellt und der Strom hierbei vom negativen zum positiven Potential des Abzweiges fließt. Deshalb die Aussage:
Würde man diese Spannungen polaritätsrichtig einzeichnen, wäre die Stromflussrichtung wieder korrekt.
weiß nicht was du da genau mit Abzweig meinst, aber jedenfalls kann ich zwei Batterien zusammenschalten, Plus an Plus und Minus an Minus, mit einem Widerstand in der Masseleitung. Wenn die eine 10V hat und die andere 20V, gewinnt die mit 20V und in die andere fließt der Strom "verkehrt". So gesehen fließt dann Strom in den positiven Abzweig der 10V Quelle hinein und aus dem negativen Abzweig hinaus. Das tritt sehr wohl auf und ist nichts außergewöhnliches.
Wenn du bei deinem Beispiel die Spannungspfeile über deine Quellen einzeichnest, geht von der Quelle, die "gewinnt", der Strom von dessen Plusseite ausgehend. Weil die resultierende Spannung und dessen Polarität das so hergibt.
ja, und bei jener die verliert ist es umgekehrt. Hier zeigen die Pfeile von Spannung und Strom in die selbe Richtung. Ich dachte, dass du meinst, letzteres wäre nicht möglich :-)
Die roten Pfeile geben nicht unbedingt an, in welche Richtung der Strom letztendlich wirklich fließt.
Vor der Schaltungsberechnung weiß man das auch manchmal nicht. Daher kann man willkürlich eine Richtung festlegen. Das nennt man "Zählpfeil", der Strom zählt in Pfeilrichtung positiv. Wenn nach der Schaltungsberechnung ein negativer Wert rauskommt, dann fließt der Strom eben gegen die Pfeilrichtung. Das ist kein Problem.
Ist das nicht ein ähnliches Prinzip wie beim der technischen Stromrichtung? Der Strom (physikalisch) ist ja auch in Wirklichkeit umgekehrt.
vergiss den Begriff physikalische Stromrichtung am besten gleich.
Ja, den benutzt man in der Elektrotechnik nicht. Ich weiß.
Den benutzen nur Gymnasiumslehrer - sonst niemand :-)
Ein Begriff der komplett entbehrlich ist...
Den benutzt man nicht einmal in der Physik. Nur im Physikunterricht.
Da habe ich auch Mitleid mit den Physiklehrern, die im Schweiße ihres Angesichts den Schülern erklären müssen, dass der Strom (meistens) von Elektronen getragen wird, der elektrische Strom aber andersrum fließt.
Die Anzahl der Spannungsquellen ist kein Problem. Du legst für jede Masche eine Zählrichtung fest. Wenn die nicht mit der Richtung der Strom-Zählpfeile übereinstimmt, wird negativ gezählt. (Der Strom kann zum Schluss dann immer noch negativ sein.)
Z.B. für die Masche rechts oben:
Ich zähle den Strom, den Uq2 durch die Masche treiben würde, positiv.
Uq2 - Uq3 = R3*I3 + R6*I6 - R7*I7 - R5*I5
Hinweis: I5 = I7, damit kann man eine Unbekannte einsparen.
Der/die stärkere Spannung gewinnt. Hier hast du ja mehrere Spannungsquellen, wenn die kontra geschaltet sind wird die Differenzspannung ein Strom auslösen. Z. B. bei 12V und 8V wären das 4V. Diese 4 V bewirken einen Stromfluß in die andere Richtung.
Das ergebnis kann positiv oder negativ sein. Wenn Uq3 positiv und I6 positiv ist, dann wird die Quelle Uq3 geladen statt Energie zu liefern.
Was mache ich denn bei dieser Skizze, wenn ich das Maschenstromverfahren anwende? Ich definiere drei Maschen, es gibt aber 4 Spannungsquellen. Wie stelle ich da das LGS auf?
das hat aber nichts mit physikalischer oder technischer Richtung zu tun.