Was ist die Logik hinter dieser Formel zur Berechnung der Menge der Elektronen in einem Querschnitt eines Leiters?
Wieso kann man die Stromstärke mit der Zeit multiplizieren und durch die Elementarladung teilen und dadurch die Menge an Elektronen erhalten die pro Sekunde durch den Querschnitt des Leiters fließen?
2 Antworten
Es ist die Anwendung der Definition eines Stromes, der die Menge an Ladungseinheiten die pro Zeiteinheit einen Leiterquerschnitt passiert, angibt. Sprich:
I = n * e / t, wenn I für den Strom, t für die Zeit steht und e eine Ladung, n eine Zahl ist.
Umgestellt nach n ergibt fast Deine Formel. Damit aber hier nicht positive und negative Anzahlen interpretiert werden müssten, wird nicht durch eine Ladung sondern durch den Betrag der Ladung geteilt. Kenne ich die Elementarladungsgröße, OBdA die Ladung eines Elektrons, kann ich die exakte Anzahl der Elektronen des Stromflusses angeben.
Ladung Q = Stromstärke I mal Zeit t
kleinste Ladungseinheit ist die Elementarladung
geteilt durch die Ladung Q erhälst dann die Anzahl der Elektronen.
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Andersherum ist I = Q / t also Ladung pro Zeit
Habe ich das so richtig verstanden? Ich habe eine bestimmte Ladung die sich aus I*t also der (Ladung pro Zeit)*einer bestimmten Zeit ergibt.
Dann habe ich die Ladung eines Elektrons, die Elementarladung.
Die menge der Elementarladungen, die in meine Ladung I*t passen, sind damit gleich der Menge an Elektronen die sich durch jeden Querschnitt des Leiters bewegen.
Strenggenommen das integral. Dein Fall hat nicht immer Gültigkeit. Aber ja, das war die Logik dahinter.