sagt man so, umgangssprachlich. Physikalisch gesehen sind dann die Ladungs-/Potenzialunterschiede wieder ausgeglichen. Kann mir jemand erklären, wieso die Spannung zumindest bis „kurz vor Ende“ ziemlich konstant bleibt, wenn doch Spannung laut gängiger Definition „Ladungsunterschied“ ist, der doch im Laufe des Gebrauchs immer geringer werden muß? Oder wäre Spannung eher der Wucht zu vergleichen, mit der etwas aus einer bestimmten Höhe zu Boden fällt (die ja unabhängig ist von der Menge, die da fällt)?
sagt man so, umgangssprachlich. Physikalisch gesehen sind dann
die Ladungs-/Potenzialunterschiede wieder ausgeglichen. Kann
mir jemand erklären, wieso die Spannung zumindest bis „kurz
vor Ende“ ziemlich konstant bleibt, wenn doch Spannung laut
gängiger Definition „Ladungsunterschied“ ist, der doch im
Laufe des Gebrauchs immer geringer werden muß? Oder wäre
Spannung eher der Wucht zu vergleichen, mit der etwas aus
einer bestimmten Höhe zu Boden fällt (die ja unabhängig ist
von der Menge, die da fällt)?
Wenn du einen Kondensator nimmst, dann nimmt die Spannung linear mit der Ladung ab, da beim Kondensator nur Elektronen gespeichert werden.
Bei einer Batterie oder einem Akku wird die Energie in chemischer Form gespeichert (beim Akku ist dieser Prozess umkehrbar, bei einer Batterie nicht), d.h. es findet eine chemische Reaktion statt bei welcher Energie in Form von Elektronen freigesetzt wird.
Der Spannungsabfall entsteht aber hauptsächlich weil der Innenwiderstand der Batterie ansteigt.
Die Feuerzeugflamme wird ja auch nicht weniger heiss, nur weil der Tank nur noch halb voll ist.
Hi Manfred [merklich abnimmt, liegt an der steigen Zunahme des Innenwiderstandes beim Entladen - solange der Innenwiderstand klein gegenüber dem Lastwiderstand ist, stört der Spannungsabfall am Akku nicht sehr.
Von Ladungsausgleich zu sprechen, ist also nicht ganz richtig, den gibt es nur bei statischer Elektrizität. Beim Akku ist die Spannung immer vorhanden, nur hast Du nichts davon, wenn sie schon über dem Innenwiderstand abfällt.
Gruß Ralf [[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
du kannst das mit den Strömlingen hervorragend mit wasser vergleichen. Sogar elektronische Schaltungen oder Bauteile lassen sich damit erklären.
Beispiel Fluß:
Spannung === Gefälle
Strom === Durchflußmenge
Widerstand === Verengung
Potentialdifferenz === Höhenunterschied
Frank
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
An Peter, Frank und das annere Drambel
Danke für eure Beiträge; hatmi nbeten geholfen. Aber ich hab noch immer Schwierigkeiten, und dabei binni ua frühpensionierter Realschulphysiklehrer!
Scheint doch aber auch ne Sache zu sein, wo „man nie drüber nachdenkt“.
Kennt von euch einer den sog. „pinch-effekt“?
Da haick npaar eher „relativistische“ Überlegungen zu.
Hallo, Peter, ich möchte dochnoch einmal nachfragen, weils mir noch nicht klar ist.
Du schreibst:
Wenn du einen Kondensator nimmst, dann nimmt die Spannung linear mit der Ladung ab, da beim Kondensator nur Elektronen gespeichert werden. Bei einer Batterie oder einem Akku wird die Energie in chemischer Form gespeichert (beim Akku ist dieser Prozess umkehrbar, bei einer Batterie nicht), d.h. es findet eine chemische Reaktion statt bei welcher Energie in Form von Elektronen freigesetzt wird.
Der Spannungsabfall entsteht aber hauptsächlich weil der
Innenwiderstand der Batterie ansteigt.
Die Feuerzeugflamme wird ja auch nicht weniger heiss, nur weil der Tank nur noch halb voll ist.
Ich hatte es mir bisher so vorgestellt, „je mehr Ladung, desto mehr Spannung“, entsprechend der Formel U = q*E (die ja stimmt, aber die Zusammenhänge sind offensichtlich komplexer). Wenn es so einfach wäre, wie ich dachte, dann würde die Spannung ja tatsächlich mit der Abnahme der (getrennten) Ladung sinken.
Mir fehlt ws Vorstellung/Erfahrung mit dem Verhältnis: Spannung/Potenzial/Ladung/Feldstärke sowie den Prozessen der Ladung bzw Entladung eines Kondensators, und auch der Unterschiede zwischen Kondensator und Akku/Batterie.
Solltest du meinen, zur weiteren Erhellung dieser Verhältnisse beitragen zu können, bitte ich froindlichst um Antwort.
tschüß ersmal, Manni
noch nicht klar ist.
Du schreibst:
Wenn du einen Kondensator nimmst, dann nimmt die Spannung
linear mit der Ladung ab,
Stimmt so nicht. Er nimmt nicht linear ab.
Interessant ist hierfür, den Momentanwert des stromes zu betrachten, welcher sich aus C* d (Kondensatorspannung) nach d(Zeit) ergibt. Anders: i= U/R * e hoch( -t/RC)
auch wenni nerve, aber ich „kannichlesen“, ziehe das „Gespräch“ vor. (siehe „unten“)
Du schreibst:
„C* d (Kondensatorspannung) nach d(Zeit) ergibt“
Ist nicht C = U/Q ? Und U = E*d ?
Und meinst du mit „nach d“ also die Ableitung?
was meinstu mit „d(Zeit)“ ? Ist d nicht der Abstand der Kondensatorplatten?
„unten“:
Bücher sind mir meist „zu schlau“, und du weißt sicherlich:
„Realschullehrer, was schlaueres gibs nicht. Außer Gymnasiallehrer und dahergelaufene Uniprofs“
Du schreibst:
Wenn du einen Kondensator nimmst, dann nimmt die Spannung
linear mit der Ladung ab,
Stimmt so nicht. Er nimmt nicht linear ab.
stimmt sehr wohl. Unterscheide „Spannung nimmt linear mit der Ladung ab“ (denn U ist proportional zu Q mit Prop.Faktor 1/C: U = 1/C Q) und „Spannung nimmt bei Entladung über ohmschen Widerstand zeitlich mit e^(-t/RC) ab“.
auch wenni nerve, aber ich „kannichlesen“, ziehe das
„Gespräch“ vor. (siehe „unten“)
Du schreibst:
„C* d (Kondensatorspannung) nach d(Zeit) ergibt“
Wörtlich: Groß C mal Klein d uc(uc tifergestellt) durch dt(t tiefergestellt) (halt die ableitung) ergibt den MOMENTANWERT des Stromes, der bei der Betrachtung des Ladestromes eigentlich die interessante Größe ist.
Ist nicht C = U/Q ?
Buchstabendreher: C = Q/U
Und U = E*d ?
Da ist „d“ der Plattenabstand
Das Buch ist tatsächlich nicht schlecht, gibts jetzt in der 7.Auflage und eigentlich DAS Handbuch für Elektrotechnik/Elektronik. Du solltest es dir wirklich mal anschauen, es ist auch sehr verständlich geschrieben.
„unten“:
Bücher sind mir meist „zu schlau“, und du weißt sicherlich:
„Realschullehrer, was schlaueres gibs nicht. Außer
Gymnasiallehrer und dahergelaufene Uniprofs“
Kannmir jemand erklären, wieso die Spannung zumindest bis „kurz
vor Ende“ ziemlich konstant bleibt, wenn doch Spannung laut
gängiger Definition „Ladungsunterschied“ ist, der doch im
Laufe des Gebrauchs immer geringer werden muß?
Das gilt nur für die Speicherung in einem Kondensator
(elektrisches Feld).
Bei einer Batterie/Akku ist die elektrische Energie in chem.
Verbindungen gespeichert. Die Spannung wird dabei nicht von der
Größe/Kapazität bestimmt, sondern von der Differenz in
der elektrochemischen Spannungsreihe zwischen den beiden
Polen.
Bei der Entladung werden dann stetig durch chem. Reaktion
Ladungträger freigesetzt. Dabei ist die Anzahl Ladungstr.
der Stromstärke äquivalent. Wieviel Strom eine chemische
Quelle liefern kann, hängt von der Reaktionsgeschwindigkeit
und der aktiven Oberfläche ab. Die Reaktionsgeschw. ist
natürlich vom den verwendeten Chemikalien und auch von der
Temp. abhängig. Die aktive Fläche hängt von der Bauform und
der Struktur der Elektroden ab.
Beispiel Blei-Akku:
Die Spannung wird durch die Potentiealdiff. zwischen den beiden
Elektroden Blei und Bleioxid (mit Schwefelsäure als Elektrolyt)
verursacht.
Am Anfang kann die Reaktion auf der Oberfläche rel. ungehindert
stattfinden. Da sich aber die Oberfläche verbraucht, und durch
Bleisulfat zusetzt, wird die Reaktion mit der Zeit etwas träge.
Dadurch erhöht sich also der Innenwiderstand. Die Reaktion kann
aber vermindert in der Tiefe der Elektroden weiter gehen.
Die Zellenspannung bleibt also solange konstant, wie noch
nicht reagierte Komponenten in den Elektroden vorhanden sind.
Gruß Uwi
Oder wäre
Spannung eher der Wucht zu vergleichen, mit der etwas aus
einer bestimmten Höhe zu Boden fällt (die ja unabhängig ist
von der Menge, die da fällt)?
‚Spannung ist Ladungstrennung‘
Ich schätze mal, hier hat (nicht nur, schaut in die Literatur) mein Fehler gelegen. Anders als beim Kondensator, wo U un q in einem proportionalen Verhältnis stehen, = der kapazität, sind die (zumindest) die Verhältnisse bei Akku und Batterie etwas komplizierter, Und das „Potenzial“ spielt (nur) eine „kapazitätsähnliche“ Rolle.
Die meisten Beiträge hier, va indem sie die Betonung auf die Rolle des (chemisch bedingten) Innenwiderstandes legen, haben mir geholfen, etwas klarer zu sehen. Da allerdings auch irgendwie gilt „je größer die (reine) Menge der getrennten Ladungen, desto höher auch die Spannung“, beim Kondensator allerdings eher als beim Akku, scheint mir das Problem echt noch gar nicht gründlich „ausdiskutiert“.
Da stehe eimja die Haare zu Berge!!!
Ich schätze mal, hier hat (nicht nur, schaut in die Literatur)
mein Fehler gelegen. Anders als beim Kondensator, wo U un q in
einem proportionalen Verhältnis stehen, = der kapazität, sind
die (zumindest) die Verhältnisse bei Akku und Batterie etwas
komplizierter, Und das „Potenzial“ spielt (nur) eine
„kapazitätsähnliche“ Rolle.
Die meisten Beiträge hier, va indem sie die Betonung auf die
Rolle des (chemisch bedingten) Innenwiderstandes legen, haben
mir geholfen, etwas klarer zu sehen. Da allerdings auch
irgendwie gilt „je größer die (reine) Menge der getrennten
Ladungen, desto höher auch die Spannung“, beim Kondensator
allerdings eher als beim Akku, scheint mir das Problem echt
noch gar nicht gründlich „ausdiskutiert“.
Da stehe eimja die Haare zu Berge!!!
Hallo,
„lach“
Du kannst einen Kondensator nicht direkt mit einem Akku vergleichen. Der eine trennt Ladungen rein elektrisch aufgrund der Verschiebungsflußdichte der andere rein chemisch in Form von Ionen, Molekülen und was weiß ich noch.
Du könntest aber auch noch nen Zitteraal mit hinzuziehen. Dann wirds ganz kompliziert, weil der nur Strömlinge von sdich gibt, wenn er Bock hat.
Im übrigen würde ich mit dem Begriff „Innenwiderstand“ bei einem Akku etwas vorsichtig sein. Bei einem Trafo ist es z.B. der ohmsche Widerstand der Wicklung. Das trifft bei chemischen Quellen so nicht zu.
