Wie funktioniert eine Steckdose?
Also eventuell ist der Fragetitel ein wenig komisch weil ich habe zwei Fragen bei dennen ich hoffe das sie mir jemand auf simple Art und weise beantworten kann.
Frage 1 wäre nämlich, wo fließen die Elektonen eigentlich hin nach dem sie von der Phase (falls ich irgendwelch Begriffe verwechsel korrigiert mich bitte) zum Nullleiter fließen was passiert mit dennen nach dem sie keine Ladung mehr haben. Und könnte man auch anstelle des Nullleiters die Schutzleitung verwenden (FI Schalter beiseite).
Frage 2 warum kann ich jedes Kabel in beiden Orientierungen einstecken eine Led oder so funktioniert ja nicht wenn man plus und minus ausstauscht.
Hoffe meine Fragen sind nicht zu dumm und jemand kann mir helfen.
10 Antworten
Wo fließen die Elektronen zurück... ganz einfach: Zum Kraftwerk.
Natürlich - weil es Wechselstrom ist - nicht die Elektronen, die pendeln nur hin und her. Aber deren Impuls, wenn die Elektronen zusammenstoßen, übertragen sie einen Impuls, wie Billardbälle.
Im Kraftwerk werden in einer Spule (mal vereinfacht gesagt) durch Magnetfelder und Bewegung (Turbine, Generator) Elektronen in Bewegung versetzt. Diese Elektronen stoßen an immer weitere Elektronen an, auch die, die über Leitungen aus der Spule herausführen. Die Elektronen bewegen sich dabei ersten recht langsam, einige Meter pro Sekunde oder so und zweitens - da Wechselstrom - immer nur hin und her.
Aber: Jedes Elektron stößt bei der Bewegung andere Elektronen an, dieser Impuls ist sehr viel schneller als die eigentliche Bewegung, nämlich mit der für den Leiter geltenden Lichtgeschwindigkeit, die geringer als die im Vakuum ist.
Auf diese Weise werden die Elektronen an Deiner Steckdose über das Kraftwerk immer hin und her "geschubst", und zwar immer wechselweise pro Anschluß: Werden sie an der Phase "gedrückt", weil der Impuls vom Kraftwerk mehr Elektronen dahin bewegt, werden sie am Nullleiter "eingesogen", weil dort weniger Elektronen sind.
Schließt Du eine Glühlampe an die Steckdose an, können die Elektronen sich "endlich" von der Phase zum Nullleiter bewegen und "Arbeit" verrichten: Per Reibung im Glühdraht Wärme und Licht.
Also ist es ein gigantischer Kreislauf: Angeschubst vom Kraftwerk gelangt der Impuls per Elektronenkollisionsimpuls in die Lampe und wieder zurück, wobei die Elektronen selbst aber nur einige cm oder so hin- und her wackeln.
Bei Gleichsstrom würden sie tatsächlich den weiten Weg selber nehmen.
Es gibt in Metallen die frei beweglichen Ladungsträger - Elektronen. Soweit vermutlich noch bekannt.
Bei Wechselspannung bewegen diese, angetrieben durch die Spannung, sich nur im 50Hz Takt "zitternd" hin und her.
Was am Ende praktisch in eine andere Energieform umgesetzt wird ist diese Bewegung - bzw. deren Stärke - Strom genannt. Bei je höher die Spannung, desto höher der mögliche Strom bei gleichem Widerstand, natürlich auch in Abhängigkeit des Spannungsquelleninnenwiderstand, wobei der bei Netzbetrieb verhältnismäßig sehr gering ist und eher durch die diversen Leitungswiderstände bis zur Steckdose, bestimmt ist.
Der Antrieb für die Elektronen die Ladungstrennung, muss bei Wechselspannung tatsächlich die ganze Zeit dynamisch aufrecht gehalten werden, Wechselspannungsbatterien sind noch nicht erfunden, die frei beweglichen Ladungsträger verschwinden aber nicht oder werden "neutralisiert".
Ich hoffe mal, dass ist halbwegs richtig ;-)
Wir haben Wechselstrom an der Steckdose, da gibt es kein Plus und Minus da beide ständig wechseln, die LED wird durch einen Gleichrichter betrieben der aus dem Wechselstrom Gleichstrom macht.
Frage 1 wäre nämlich, wo fließen die Elektonen eigentlich hin nach dem sie von der Phase (falls ich irgendwelch Begriffe verwechsel korrigiert mich bitte) zum Nullleiter fließen was passiert mit dennen nach dem sie keine Ladung mehr haben. Und könnte man auch anstelle des Nullleiters die Schutzleitung verwenden (FI Schalter beiseite).
Die Ladung "verbraucht" sich nicht am Verbraucher, wenn du eine Turbine mittels Wasser in Bewegung versetzt dann ist nach der Turbine immer noch Wasser da. N und PE haben im TN-S Netz annähernd gleiches Potential.
Frage 2 warum kann ich jedes Kabel in beiden Orientierungen einstecken eine Led oder so funktioniert ja nicht wenn man plus und minus ausstauscht.
Weil eine LED in deinem Szenario mit Gleichspannung betrieben wird, stöpselst du eine Wechselspannung dran "funktioniert" sie jeweils während einer Halbwelle.
Ist ähnlich wie bei der Hydraulik Die Elektronen kommen mit hohem Druck(Spannung) an dann kannst du damit arbeit machen, und dann kommen Sie mit wenig Druck wieder aus dem Gerät und werden abtransportiert. Wie beim Öl gehen ja keine verloren bleiben im System. Nur bei Wechselstrom ändert sich der Rücklauf und Zulauf ständig Gleichstrom wäre da wirklich sehr der Hydraulik gleich, hoffe die Analogie hilft.
Zur Frage 1: Elektronen können nicht plötzlich keine Ladung mehr haben, die ist immernoch da, nur eben nicht so gebündelt, weil sie für zb einen Staubsaugermotor gebraucht worden ist (weiss nicht, obs das das ist was du wissen wolltest :D)
Zur Frage 2: An der Steckdose liegt Wechselstrom an, das heisst, + und - wechseln (bei uns) mit 50hz, also 50mal pro sekunde... Das wird dann entweder direkt für ac (Welchselstrom) Motoren verwedet, oder in einem Netzteil (aka Gleichrichter) zu dc (Gleichstrom) umgewandelt, dann spielen die Pole wieder eine Rolle! LED's wollen nur Gleichstrom, heisst, wenn du die falsch anschliesst, leuchten sie einfach nicht, da ein falscher strom anliegt.
Noch weitere Fragen? einfach melden :)
Aber warum werden diese dann unterschieden wenn sie ja das selbe machen nur zu anderer Zeit ?
Du meinst mit Wechselstrom?
Weil die meisten grossen Generatoren Strom in AC machen, und beim Umwandeln immer etwas Energie (bei so viel ist es dann eben auch viel) verloren geht, und das will man eben unterbinden, indem man es erst beim endverbraucher tut, und auch dort nicht überall (nich alle Motoren brauchen Gleichstrom)
Theoretisch müsste man das nicht im Krankenhaus ist das meist auch der fall, aber da man bei der übertragung leitungen spaar wird eine davon mit der Erde verbunden. Somit hat eine immer das Erdpotential und wird dann Nullleiter genannt. Das kommt auch aus dem Drehstromnetz ohne zu weit jetzt ausholen zu wollen. Und die Polarität wechselt 100mal nicht 50 mal. Da bei Wechselstrom sich Plus und Minus ständig ändern ist es egal wie rum du es hinein steckst da es ja selbst 100mal in der sekunde die beiden anschlüsse so genommen gesehen tauscht.
+ und - wechseln (bei uns) mit 50hz, also 50mal pro sekunde
Es sind 50 Perioden pro Sekunde, also wechselt die Polarität 100x pro Sekunde.
Meine Frage war ja wo fließen die Elektronen dann hin ich stelle mir das immer wie Wasser vor wie in deinem Beispiel doch dann müsste ja ein "Eimer" irgendwo sein der das "Wasser" einsammelt.