Wie berechnet man die Zeit die der Strom braucht um zu einem bestimmten Ort zu gelangen?
Mit einem Schalter wird eine Glühlampe eingeschalten. Die Entfernung beträgt 5m.
Nach welcher Zeit erreicht das erste Elektron die Lampe?
Mittlere Driftgeschwindigkeit: v(d) = 3,7 * 10^-5 (m/s).
v = (s/t)
Wie berechne ich das? Ich habe keine Ahnung :(
4 Antworten
Naja du hast doch nun wirklich absolut alles was du brauchst =/
Gesucht ist die Zeit
Also t
Du hast den Zusammenhang das Geschwindigkeit = Strecke / zeit ist.
Die Geschwindigkeit, hier mittlere Driftgeschwindigkeit, ist ebenfalls gegeben ....
Du musst doch also nur noch nach der Zeit auflösen
Das Elektron vom Schalter zur Lampe würde also gut 1,5 Tage brauchen bis es die Lampe erreicht.
Ist das verwunderlich?
Nein, da der Leiter ja bereits mit Elektronen gefüllt ist.
P.S im Falle von Gleichstrom
Top, das war das was gesucht war. Ich kenne mich mit sowas leide rüberhaupt nicht aus, muss da noch viel nachholen :) Danke dir!
1,85 * 10^-6 s
das wäre die zeit, die ein elektron bräcuhte, um vom moment des einschaltens aus, bis zur lampe zu wandern.
allerdings ist es ja so, dass hier ein elektron das andere anschiebt. also ist die lampe quasi sofort an.
das ist wie wenn du den wasserhahn aufdrehst. in dem moment fließt ja auch wasser aus dem hochbehälter richtung deines hauses los. es kommt aber erst mal wasser aus der leitung was wesentlich weiter vorne in der leitung stand.
lg, anna
Die Frage bezieht sich offensichtlich nicht auf den praktischen Alltag. Da herrscht ja Wechselstrom, und da vibrieren die Elektronen nur auf der Stelle, viel schwächer als Espenlaub. Beziehen wir die Rechnung also auf Gleichstrom.
3,7 * 10^-5 (m/s) = 0,000037 (m/s) = 0,1332 Meter pro Stunde, in der Umkehrung rund 7,5075 Stunden pro Meter.
Somit ergeben sich für Drift über 5 m dann 5 mal rund 7,5075 Stunden = rund 37,5375 Stunden bzw. 37 Stunden, 32 Minuten und 15 Sekunden. Das dauert also etwas über 1,5 Tage.
Die elektrische Spannung dagegen setzt sich mit angenäherter Lichtgeschwindigkeit fort. Deshalb müssen wir nicht eineinhalb Tage warten auf das Aufleuchten der Lampe. Das erste Elektron ist ja bereits vorne im Glühfaden der Lampe, und das startet dort sofort und wartet nicht tagelang auf seine Nachfolger in meterlanger Entfernung.
Das ist m.E. eine Fang- bzw. Nachdenkfrage. Überleg dir nochmal, wie sich die Elektronen in der Leitung verhalten, wenn Du einschaltest. Es ist ja nicht gefragt, wie lange ein Elektron braucht, das die Quelle beim einschalten verlässt.
Dann bin ich neugierig: war die Aufgabe aus dem Physik-/Elektrotechnikunterricht oder dem Matheunterricht?
Danke für die Info.
Wundert mich ein wenig, ich hatte gedacht, jemand von Fach stellt diese Frage wirklich eher als Nachdenk-/"Fang"frage. Bei Mathe hätte ich es verstanden.
Nein war tatsächlich so gemeint wie Slevi89 geschrieben hat.