Verhalten der Elektronen im Stromkreis und nach dem Ausschalten bei Gleichstrom?

Hallo,

ich habe da mal eine Frage zur Modellvorstellung von Elektronen von im Stromkreis der an einer Gleichstromquelle liegt.

Ich stelle mir das immer so vor, dass die Elektronen physikalisch gesehen vom Minuspol zum Pluspol wandern um den Ladungsunterschied auszugleichen. Bei einem Kondensator zum Beispiel wird ja auch eine Spannung durch eine Trennung der Ladungsträger erzeugt und wenn diese Trennung aufgehoben wird, fließen die Elektronen zum Pluspol (Strom fließt) und es kommt zum Ladungsausgleich und die Spannung verschwindet. So stelle ich es mir auch mit einer Gleichstromquelle vor.

1.)

Mein Problem liegt jetzt einmal darin, dass ich nicht ganz verstehe wie zum Beispiel eine Lampe als Verbraucher dann ewig brennen kann, so lange eine Spannung anliegt, da ja irgendwann alle freibeweglichen Elektronen zum Pluspol gewandert sein müssen, und somit kein Strom mehr fließt, oder?

2.)

Meine zweite Frage wäre, die Elektronen stammen ja zum Beispiel aus dem metallischen Leiter also zum Beispiel ein Kupferdraht. Meines Wissens nach sind das die Valenzelektronen, wenn diese jetzt zum Pluspol wandern, würde das Kupferatom doch zu einem positiv geladenen Ion werden. Wenn man die Spannungsquelle jetzt abstellt, würden die Elektronen, dann nicht von den positiven Ionen angezogen werden bzw. wären sie dann nicht bestrebt wieder zurück ins Atom zu gelangen und dort die entstandenen Lücken wieder aus zu füllen?

Und wenn das so wäre, würde es nach dem Ausschalten der Quelle dann nicht ein Stromfluss in entgegengesetzter Richtung geben, also zu erst würden die Atome nahe des Pluspols mit Elektronen "gefüllt" werden und zum Schluss die nahe des Minuspuls?

Bzw. allgemein wären ja dann am ehemaligen Pluspol sehr viele Elektronen und am Minuspol sehr wenige, wodurch sich eine entgegensetzte Spannung aufbauen würde?

Ich denke mal die Antwort liegt irgendwie darin, dass es sich ja um einen Stromkreis handelt und die Elektronen somit irgendwie, während der eingeschalteten Spannungsquelle vom Pluspol zum Minuspol wandern können, allerdings ist mir nicht wirklich klar wie das gehen sollte?

Vielen Dank für eure Antworten.

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Energieübertragung und Transport bei Wechselstrom?

Hallo,

als ich gestern mal so vor mich her gemacht habe, ist mir aufgefallen das ich doch ein gewisses Verständnisproblem bezüglich Wechselstrom habe.

Eigentlich habe ich insgesamt zwei Fragen:

  1. Mir ist bewusst, dass bei der Stromübertragung bei langen Wegen, also zum Beispiel von dem Kraftwerk in die Stadt, eine hohe Spannung bei niedriger Stromstärke verwendet wird. Allerdings ist mir dabei im Zusammenhang mit der Definition von Spannung und Stromstärke eine Frage aufgekommen. Wenn die Stromstärke die Ladung bzw. könnte man ja auch Anzahl an Elektronen pro Zeit durch den Querschnitt des Leiters ist, und man die Spannung so zusagen als Druck sieht, die die Elektronen anschiebt bzw. Beschleunigt, dann müsste die Stromstärke ja theoretisch beim erhöhen der Spannung auch steigen, weil sich die Elektronen schneller bewegen und so mehr Elektronen pro Zeit (z.Bsp. 1 Sekunde) durch den Leiterquerschnitt bewegen oder nicht?
  2. Ist mir beim Wechselstrom bewusst, dass es eine ständige umpolung, bzw. einen Wechsel von + und - Pol gibt. Allerdings habe ich ein Verständnisproblem, was die Abgabe der Energie an einen Verbraucher angeht. Beim Gleichstrom kann man ja sagen, dass die Elektronen von einem Pol zum anderen durch den Kreislaufe fließen und dabei einen Teil ihrer Energie an den Verbraucher abgeben. Beim Wechselstrom würden die Elektronen aber doch quasi immer hin und her gehen, also durch den Verbraucher hin und durch den Verbraucher zurück und immer so weiter gehen. Aber okay wenn ich es mir jetzt so recht überlege, würde der Verbraucher so ja immer laufen gehalten werden, wobei ich mir dann wieder die Frage stelle, ob beim Gleichstrom dann konstant Elektronen aus dem - Pol kommen, um den Elektronenfluss aufrecht zu erhalten? Ich habe da echt ein kleines Vorstellungsproblem.

Außerdem würde mich in dem Zusammenhang interessieren, wo die Elektronen dann herkommen, also angenommen, ich stecke jetzt eine Lampe in die Steckdose, beim Gleichstrom würde man denken kommen die Elektronen vom Kraftwerk fließen einmal durch den Verbraucher und wieder zurück, aber Wechselstrom , müssten sie den langen Weg ja immer hin und zurück, anderseits könnte ich mir auch vorstellen, dass man beim stecken in die Steckdose, sozusagen nur die Spannung aktiviert und die Elektronen aus den Leitern/Kabeln vor Ort kommen, in diesem Fall würde ich mich aber wieder fragen wozu man für lange Übertragungen dann eine hohe Spannung und niedrige Stromstärke braucht bzw. Verluste minimieren will.

Also ihr seht, ich hab da eine Menge Fragen und ich habe bereits viel im Internet gesucht, aber konnte nur teilweise meine Fragen beantworten, teilweise wurde ich noch mehr verwirrt. Vielleicht habe ich auch irgendwo einen extremen Denkfehler.
😅

Ich würde mich wirklich über eine Antwort von euch freuen und danke schon mal im Voraus.

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