Vergleich Strom/Spannung mit Wassermenge/Druck?
Ich habe in einer älteren frage gelesen das der Strom beschrieben als Wassermenge durch den Verbraucher fließt also rein und wieder raus.Und das die Spannung beschrieben als Druck am Verbraucher anliegt und nach dem Verbraucher der Druck/Spannung nachlässt. Das stimmt doch so oder ?
5 Antworten
Wenn Du statt ,,Menge" das Wort ,,Durchfluss" nimmst, stimmt der Vergleich einigermaßen.
Es gibt aber ein wesentlicher Unterschied:
Beim elektrischen Strom ist das Verhältnis zwischen Strom und Spannung linear. Zweimal höhere Spannung bewirkt den doppelten Strom. Beim Wasser ist der Zusammenhang quadratisch; das heißt: Um einen doppelten Durchfluss zu erreichen, braucht es einen vierfachen Druckunterschied.
Gemäss Hagen Poiseuille ist der laminare Durchfluss in Kapillarrohren tatsächlich linear vom Druckgefälle abhängig. Offenbar gilt das für relativ dickflüssige Stoffe in langen dünnen Rohren. Verwirrend! wie auch immer; das Verhalten ist nicht eins zu eins vergleichbar mit elektrischen Strömen. Aber danke für die Korrektur!
In vielen Fällen ist es möglich das Verhalten von Strom mit dem wassermodell zu vergleichen. Besonders in den Grundlagen stimmt das in den meisten Fällen.
ja also fließen in einen verbraucher 20A rein 20 raus es liegt eine spannung am Verbraucher an 230 volt doch nach dem Verbraucher 0 Volt ?
Bist du so schwer von Begriff? Kannst du nicht vernünftig mitdenken, muss man dir Alles haarklein erklären?
Merke dir, Spannung ist sinngemäß die treibende Kraft, damit überhaupt was fließen kann! Wenn du schon ein Wassermodel verwendest, warum nimmst du dir dann keinen Stausee? Es gibt oben eine Menge Wasser und die Höhe steht stellvertretend als treibende Kraft als Spannung. Lassen wir eine Teilmenge ins Tal fließen repräsentiert das den Strom, die Strommenge.
Ändert die Strommenge etwas nennenswertes an der Höhe? Nein. Erstens ist die Höhe bezogen auf das Tal. Zweitens ist die Menge des nach unten fließenden Wassers nie so hoch, dass diese Menge einen nennenswerten Höhenunterschied ausmachen könnte. Folglich bleibt die Höhe annähernd gleich, es geht also keine Spannung verloren, die Höhe bleibt und somit die treibende Kraft.
In diesem Modell ist der Verbraucher der Berg. Die Höhe ist die treibende Kraft also die Spannung zwischen oben auf unten bezogen.
So, nun überleg mal ob nach dem Verbraucher 0 Volt sein kann. Wie gesagt, oben steht als Höhe für Spannung, bezogen auf unten. Höhenunterschied = Spannung.
Verbraucher liegt parallel zur Spannung, in unserem Model ist Verbraucher der Berg. Gibts was nach dem Berg? Nö, es gibt nur ein oben.
Bei diesem Model fließt Wasser nur von oben nach unten. Was ändert sich, wenn wir es zurück fließen lassen? Ändert das was am Berg, an der Höhe?
Warum zeichnest du dir nicht ein ähnliches Gebilde? Ziehe zwei waagerechte Striche auf ein Blatt. Links oben schreibst du 230, unten 0 hin. Rechts ziehst du einen Strich senkrecht von oben nach unten. In die Mitte zeichnest du ein kleines Rechteck aus dem du in deren Mitte den Strich weg radierst.
Wen du nun hinschaust siehst du den typischen Schaltplan eines Verbrauchers an einer Spannungsquelle. Oben bleibt 230, unten 0. Wo gibt es hier ein nach dem Verbraucher, oder 0, nach dem Verbraucher?
Na Ja, wenn du dich nicht genauer mit Elektrik befassen möchtest, dann kannst du den genannten Vergleich durchaus annehmen.
Wäre aber schon besser, dich mit dem Thema mehr zu befassen.
Stimmt, ja.
Zu vielen elektrischen Grössen gibt es etwas analoges beim Wasser
ja, so kann man das schon sehen...
aber der druck ist immer ein differenzdruck. d.h im Tank des kompressors sind keine 10 bar, sondern eigendlich 10 bar mehr als außerhalb des tanks...
generell gilt, dass die spannung den strom gegen den widerstand durch die leitung treibt... man kann sie also schon mit dem druck vergleichen...
auch in vielerlei anderer hinsicht ist strom mit wasser zu vergleichen. in einer langen dünnen leitung brauhcts mehr druck, die gleiche menge wasser zu fördern... beim strom ists nicht anders. lange dünne kabel verursachen einen spannungsabfall. das bedeutet nicht, dass ein teil des stromes sondermüll ist, sondern dass weniger ankommt...
du kannst das ja mal mit verschieden langen stücken von z.B. gartenschlauch und strohhalm ausprobiren. je länger und dünner, desto kräftiger musst du pusten.
lg, Anna
Laut Hagen-Poisseuille ist der Durchfluss proportional zur Druckdifferenz.