Wovon ist die Höhe der Spannung abhängig?
Also 1 Volt bedeutet ja das 1 Joule pro Coulomb transportiert wird, so weit so gut. Aber was beeinflusst denn jetzt wie viel Joule pro Coulomb transportiert wird?
5 Antworten
Die Spannung hängt vom System ab, also meist von der Art der Spannungsquelle.
Die Angabe "1 Volt ist 1 Joule pro Coulomb" kann man interpretieren. Das heisst, das Eine mit den andern Angaben sprachlich (und nicht nur mathematisch) in Zusammenhang bringen. Z.B.:
- "Wenn die Ladungsmenge von 1 Coulomb durch ein elektrisches Feld mit einem Spannungsgefälle von 1 Volt transportiert wird, so steigt oder sinkt die potentielle Energie dieser Ladungsmenge um 1 Joule." (Sie steigt, wenn man sie entgegen der wirkenden Kraft bewegt; sie, sinkt, wenn man die Ladung im Feld "fallen" lässt).
- Umgekehrt könnte man sagen: "Wenn ich 1 Coulomb von A nach B bewege, und dabei 3 Joule potentielle Energie gewinne oder verliere, dann muss zwischen A und B eine Spannung von 3 Volt herrschen."
Hmm... also es ist nicht so, dass ein Ladungsträger (z.B. Elektron 1,6e-19C) quasi "als Gepäck" eine bestimmte Energie transportiert. Vielmehr wirkt auf ein Ladungsträger bei einem gegebenen elektrischen Feld (in V/m) eine bestimmte Kraft F. Der Ladungsträger ist ja allerdings selbst Teil des Systems, wenn er sich verschiebt, ändert sich das resultierende elektrische Feld und somit die elektrische Energie des Systems.
Insofern beeinflusst die Geometrie und die Spannung, wie viel Joule pro Coulomb bei einer bestimmten Bewegung "transportiert"/umgewandelt werden.
Du sagst das die Spannung beeinflusst, wie viel Joule pro Coulomb transportiert wird.. Joule pro Coloumb ist aber die Spannung. Also sagst du sozusagen die Spannung hängt von der Spannung ab.
Die Ladungsmenge Q über U transportiert benötigt die Arbeit
W =Q U
Was ist nun die Frage?
Die Spannung ist z.B. durch die Quelle vorgegeben. Aber das hängt von Kontext ab.
Dein Generator, sein Innenwiderstand und der Widerstand der Strecke.
-die elektronen