Was passiert in einem Stromkreis mit dem Strom?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

der strom fließt im Kreis, deswegen heißt es ja auch stromkreis...

ne mal spass bei seite. in der Batterie werden Ladungen getrennt, das heißt am Minuspol der Batterie herscht ein Überschuss an elektronen. wenn der Strom nun über einen, sagen wir schalter und eine, sagen wir glühbirne, zum Pluspol fließen kann, dann bewegen sich die elektronen bei einem geschlossenen schalter durch den Draht und die glühbirne, wo sie die wendel zum Leuchten anregen zurück zur Batteire und versuchen eine Ladungsausgleich herzustellen.

mit wasser lässt sich das sehr schön vergleichen. die Bücher, die bei den Busch exprimentierkästen bei liegen, erklären das sehr schön illustriert für jung UND alt

lg, anna

PS: sterndreieckschaltung hat nichts damit zu tun, dass der Meister im Dreick springt wenn der Lehrling sterne sieht (nach einem Kurzschluss)

also mal ganz ausführlich. eine batterie macht nichts anderes als ladungen chemisch zu trennen (siehe bei wikpedia redoxreaktionen). sprich du hast dann auf der - seite mehr elektronen wie auf der + seite. und diesen unterschied nennt man die Spannung (in Volt).

Wenn dein Stromkreis jetzt geschlossen ist, dann passiert folgendes. Wie ja vielleicht bekannt stoßen sich Gleichnamige Ladungen ab und somit gleicht sich der überschuss an elektronen aus, indem sie in Richtung + Pol fließen, von dem die Elektronen gleichzeitig angezogen werden. Allerdings fließen die Elektronen ziemlich langsam von A nach B, jedoch regen sie die dahinter liegenden mit an, und so hast du eine Kettenreaktion. Fließender Strom heißt sich in eine Richtung bewegende freibewegliche Elektronen (allerdings fliegen die wild umher, bei einer Spannung allerdings mehr in eine Richtung von der tendenz her).

In einem Metall können sich Ionen nicht bewegen soweit ich weiß. Wo das vorkommt ist wenn du Blitze siehst. Die Ionen übertragen dann die entsprechenden Ladungen von - nach +. Dieses Prinzip macht man sich übrigens auch bei Geigerzählern nützlich, da alpha und betastrahlung Ionisiert sind, und man dadurch Blitze entstehen lässt und die zählt.

Ich seh grad das du das mit der chemischen Reaktion auch angesprochen hast. Also erklär ich das auch noch Leicht. Man setzt 2 Unterschiedliche Metalle in Säure. Dort werden dann die Metallionen abgespalten, die positiv geladen sind. Also müssen sie dann die Elektronen ja abgeben, und die bleiben im Metall. Und unterschiedliche Metalle lösen sich unterschiedlich auf, also auf der einen Seite sind mehr Elektronen wie auf der anderen Seite (so hast du eine Spannung). Ausprobieren kannst du das, indem du einen Kupfernagel und einen Eisennagel in eine Zitrone/Apfel steckst und durch Kabel mit einer kleinen Lampe verbindest, dann wird die Leuchten (eventuell musst du mehrere in Reihe schalten, aber da gibts genug Beschreibungen zu im Internet).

Vorstellen kannst du dir das so. Die Spannung ist ein Potentialunterschied, genau so wie bei nem Berg, oben ist ein höheres Potential als unten. Lässt du jetzt einen Ball einfach Los, so wird er runterrollen, ähnlich wie die Elektronen den Leiter entlang gehen. Nur anstatt runterrollen werden Elektronen die nicht ganz so fest an den Atomen sind eben bewegt. Je größer das Potential, desto größer wird auch die Geschwindigkeit (im Leiter die Stromstärke). Dadurch bekommst du das Ohm'sche Gesetz: U=R*I (U ist die Spannung, R der Widerstand und I die Stromstärke). Je größer also deine Spannung, desto größer die Stromstärke

ok wieder ein langer Text, aber dafür ausführlich ;)

Vielen Dank für die sehr ausführliche Antwort. Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe,dann ist die Spannung die von den Batterien erzeugte Energie,die die Elektronen in Bewegung setzt und deshalb fließen die...okay?° :D

Durch die erzeugte Spannung werden aus dem Metallgitter Elektronen herausgelöst (bei einer Glühbirne,ist es dann glaube ich das Wolfram,das Wärmewirkung zeigt) und diese bewegen sich dann zu dem + -Pol der Batterie,wo dann die Redoxreaktion in der Batterie wieder von neuem angekurbelt wird und der ganze Stromkreis von Neuem beginnt,stimmt's?

Okay,was ich noch nicht so ganz verstanden habe ist: Kann Strom (=fließende Ladung,Elekronen) jetzt auch Ionen sein??? ,denn die können ja durch eine Redoxreaktion in der Batterie nicht direkt "hergestellt" werden,oder?

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@Tabs2000

naja die elektronen werden nicht direkt herausgelöst. die schwirren vorher in dem metallgitter schon frei nach laune rum, mit deiner spannung werden die nur in eine richtung gezerrt (stell dir vor viele menschen laufen einfach so im gewusel rum, und du lockst die jetzt mit was den berg runter und dann bewegen die sich nach da)

allerdings werden bei stromdurchflossenen leitern auch elektronen gelöst wenn sie heiß genug werden, so gewinnt man zum beispiel elektronen für versuche mit selbigen.

auch das mit dem vom neuen stimmt noch nicht ganz. wäre dem so würdest du ja energie aus dem nichts erschaffen (das passiert nicht nach dem energieerhaltungssatz) wenn einfach immer mehr und mehr energie erzeugt werden würde. die verschiedenen drähte sind ja nicht miteinander verbunden (im apfel zb, für die elektronen, nur 'außenrum'), und irgendwann haben sie gleich viele elektronen, das potential zwischen den beiden ist dann 0, da links genausoviele elektroenen sind wie im rechten metall. wäre dem nicht so müsstest du deine baterien ja nie wechseln ;)

ich hab grad geschaut, laut wikipedia sind auch sich bewegende ionen strom (grundsätzlich ladungsträger die sich bewegen). in einem draht passiert das aber nicht, da bewegen sich nur die elektronen, ich glaub ionen bewegen sich nur in gasen und flüssigkeiten (die angabe ist aber unter vorbehalt)

hergestellt werden die, in der säure befinden sich dann die ionen, werden also auch direkt hergestellt. allerdings bringen dir die in einer baterie nicht so viel ;)

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@palopi

Okay,ich verstehe. Also in einem Metall ist generell ein Elektronengas zu finden und durch die durch die Stromquelle erzeugte Spannung (=Energie,die die Elekronen in Bewegung setzt) werden sie aus dem Metall in Richtung + POl "gesteuert". Da von dem - Pol der Batterie ständig neue Elektronen kommen (aufgrund von Redoxreaktionen in der Batterie),ist der Potentialunterschied in dem Leiter gleich 0,weil die Anzahl der Elektronen der Anzahl der Atomrümpfe entspricht. Irgendwann aber ist die Batterie leer,weil ...

Jetzt weiß ich noch nicht weiter... :(

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@Tabs2000

Also es fließen in dem Kreis jetzt sowohl die Elektronen der Spannungsquelle als auch die im Leiter,oder?

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@Tabs2000

naja es ist kein gas, aber so in etwa kannst dir das vorstellen

Der Potentialunterschied ist nicht unbedingt 0, sonst wär die Batterie leer. Du hast ja deine 2 Nägel mit unterschiedlichen Metallen in deinem Apfel. Der eine hat mehr Elektronen, ist also der - Pol, der andere hat weniger, ist also der + Pol. Verbindest du die jetzt (von außen) mit einem Leiter, dann fließen die von - zu + die Elektronen. Irgendwann allerdings hast du dann links genau so viele wie rechts. Und damit ist die Batterie leer. Allerdings entstehen bis auf einen gewissen grad neue, weil die Nägel dann komplett abgesetzt sind (ganz so ist es nicht, da stellt sich ein chemisches Gleichgewicht ein, aber das führt jetzt glaub ich zu weit). Und ab dem Zeitpunkt ist deine Batterie leer, wenn der Nagel komplett abgetragen ist von der Säure (bzw richtig sich ein Chemisches Gleichgewicht eingestellt hat) und alle Elektronen von - nach Plus gegangen sind. Wenn das eintrifft hast du kein Potential (Spannung) mehr, weil du ja Links genau so viele Elektronen hast wie rechts (ein Elektrostatisches Gleichgewicht).

http://de.wikipedia.org/wiki/Galvanische_Zelle

das könnte dir vielleicht noch weiterhelfen ;)

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@palopi

Vielen Dank. Also bewegen sich die Elekronen im Leiter nicht aus dem Leiter heraus,sondern die Elektronen von der Kathode fließen,bis der Potentialunterschied null ist,weil dann an beiden Polen gleich viel ist?


p.S: ich habe gerade ausversehen die falsche Antwort als hilfreichste ausgewählt. Deshalb mache ich Ihnen noch ein Kompliment. Tut mir leid.

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@Tabs2000

Okay: hier ist nochmal meine Erklärung:

Durch die Stromquelle wird Spannung aufgebaut (=Energie,die die E in bewegung setzt). Die Spannung entsteht durch Potentialunterschiede (phi),die durch Redoxreaktionen in der Batterie hervorgerufen werden. Je geößer die Potentialunterschiede,desto größer die Spannung. Okay,ist also eine Spannung im Stromkreis drauf,so sind die Elektronen an der Kathode strebsam,zur entgegengesetzt geladenen Anode zu wandern. Auch Elektronen,die in einem Leiter ein Elektronengas bilden,sind strebsam,zu der Anode zu wandern. Die Atomrümpfe sind fest. Nach einiger Zeit,wenn alle Elektronen,(nicht wirklich alle,denn durch den Widerstand im Leiter werden Elekronen auch wieder aufgenommen in die Atomrümpfe) zur Anode gewandert sind,ist an der Kathode und Anode kein Potential mehr zu erkennen. phi=0. Man muss die BAtterie aufladen wenn möglich.

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@Tabs2000

Eine zusätzliche Frage: Die Definition der Stromstärke gilt ja für Leiterquerschnitte,also für Metallquerschnitte. Gilt sie auch für Leitungsquerschnitte,also wenn man den Elektronenfluss in einem bestimmten Abschnitt in der Leitung messen könnte...?

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@Tabs2000

Fast haben wirs ;) Also lass den Satz mit dem Elektronengas weg. Die Elektronen in dem Stromkreis (also im Leiter) wollen einfach zur Kathode (meistens jedenfalls ist das so, das die Kathode + ist, das haste verwechselt ;) ).

(nicht wirklich alle,denn durch den Widerstand im Leiter werden Elekronen auch wieder aufgenommen in die Atomrümpfe)

Naja, da du grundsätzlich einen Elektronenüberschuss erzeugst stimmt das gewissermaßen. Und das gilt Grundätzlich, nicht wegen dem Widerstand.

Ansonsten hast du's verstanden :) Aber noch eine Sache, phi & Spannung sind sehr stark miteinander verknüpft, du kannst da auch jedes mal von der Spannung reden, mit phi ist das aber auch nicht falsch ;)

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@Tabs2000

was meinst du mit leitungquerschnitte? also grundsätzlich würde ich das jetzt mal gar nicht soweit führen wollen. im allgemeinen Gilt U=R*I, je größer die Spannung desto größer die Stromstärke. Die Stromstärke als solche ist im Prinzip eine Straße, und je mehr Autos (Elektronen) durchfahren, desto größer ist diese. das sollte eigentlich ausreichen ;) alles andere führt schon in uniwissen rein (also in der schule hatte ich das nicht mit dem leiterquerschnitt ;) ). wenn du aber intresse hast dann kann ich mal in meinem nolting oder demtröder nachschlagen und dir die exakte definition sagen (ist jetzt auch nicht so schwer, aber weiß nicht wie weit du das wissen willst)

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@palopi

Okay,also ich habe das jetzt soweit dann verstanden: Die Atomrümpfe,bleiben die dann ohne Elektronen zurück,wenn der Potentialunterschied ganz ausgeglichen ist?

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@Tabs2000

Beim Lesen meines Physikbuches hat sich noch eine Frage ergeben: Warum kann bei gleicher Stromstärke in vers. Geräten eine unterschiedliche Spannung sein bei gleichem Gerät die Spannung mit der Stromstärke steigen?

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Valenzelektronen werden mittels Spannung durch den Widerstand eines Stromkreises getrieben !

Elektrischer Strom ist ein Fluss von Elektronen.........

nicht auch von Ionen?

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