E-Lehre:Strom,Ladung und Widerstand

Hallo zusammen!

Ich hoffe, mir kann jemand weiterhelfen!!!

1.Kann mir jemand den genauen Unterschied zwischen Spannung, Ladung, Energie und Strom erklären? Und welche Rolle haben die Elektorenen in einem Stromkreis?

2.Stellt die Steckdose nun Energie oder doch Strom zu Verfügung?

3.Ändert sich der Widerstand in einem Stromkreis, wenn ich die Spannung ändere? Warum?

Vielen, vielen Dank im vorraus!!!

Hallo zusammen!

Ich hoffe, mir kann jemand weiterhelfen!!!

1.Kann mir jemand den genauen Unterschied zwischen Spannung,
Ladung, Energie und Strom erklären? Und welche Rolle haben die
Elektorenen in einem Stromkreis?

Also am besten kann man sich das durch den Vergleich mit einem Wasserleitungsystem vorstellen:

LAdung=Elektron Wassermolukül
Strom(stärke) I Wasserfluss (Anzahl der Moleküle pro Sekunde)
Spannung U Kraft mit der das Wasser durch das Rohr gepresst wird
Widerstand R Dicke eines Rohres

Wie jeder weiß ist der Wasserfluss umso größer je größer die antreibende Kraft ist und je dicker das Rohr ist. Ganz analog ist I=U/R (Hooksches Gesetz)

2.Stellt die Steckdose nun Energie oder doch Strom zu
Verfügung?

Sie stellt zunächsteinmal die Spannung zur Verfügung. Verbindet man beide Kontakte fließt dann ein Strom. Berechnet wird dann vom E_Werk das Produkt
Spannung x Strom x Zeit = Energie

3.Ändert sich der Widerstand in einem Stromkreis, wenn ich die
Spannung ändere? Warum?

Ändert sich die Dicke es Rohres, wenn man in dem Wassersystem die Pumpe größer stellt? Nein!

Gruß
Oliver

Hallo Oliver,

3.Ändert sich der Widerstand in einem Stromkreis, wenn ich die
Spannung ändere? Warum?

Ändert sich die Dicke es Rohres, wenn man in dem Wassersystem
die Pumpe größer stellt? Nein!

Nicht ganz Richtig, und hier klemmts dann auch etwas mit dem Wassermodel.

Theoretisch ändert sich mit der Spannung nur der Strom proportional durch den Widerstand.

Aber die im Widerstand „vernichtete“ Energie wird in Wärme umgewandelt. Jeder Widerstand ändert aber seinen Widerstands-Wert in abhängigkeit von seiner Temperatur.

Bei Metallen nimmt der Wiederstand mit der Temperatur zu. Deshalb wird ein solcher Widerstand auch Kaltleiter (PTC = Positive Temperature Coeffizient) genannt.
Bei einer normalen Glühbirne (Wolfram) ändert sich der Widerstand zwischen „kalt ~ 300K“ zu „warm ~ 2’000K“ um etwa den Faktor 10.

Es gibt auch noch viele spezielle, nichtlineare, Widerstände:

Heissleiter (NTC): der Widerstand nimmt mit der Temperatur ab.

VDR (spannungsabhängig): der Widerstand nimmt, meist, mit zunemender Spannung ab.

LDR (lichtabhängig): Nimmt mit zunehmender Lichteinwirkung ab.

Hall-Effekt: Der Widerstand nimmt mit dem Magnetfeld zu

Druck/Zug: Wird ein Draht in die Länge gezogen wird er länger und dünner; sein Widerstand wird grösser.

MfG Peter(TOO)

Hi,

LAdung=Elektron Wassermolukül
Strom(stärke) I Wasserfluss (Anzahl der Moleküle pro
Sekunde)

Oder Wasserstrom. Und die Spannung (der Wasserdruck) ist immer auf der Leitung, aber der Strom fließt erst, wenn ich die beiden Pole verbinde (wenn ich einen Wasserhahn öffne und dadurch den Wasserfluß ermögliche).

Spannung U Kraft mit der das Wasser durch das Rohr
gepresst wird

Oder anschaulicher: Wasserdruck in der Leitung.

Widerstand R Dicke eines Rohres

Na, eben umgekehrt. Der Widerstand ist umso kleiner, je dicker das Rohr ist.

Wie jeder weiß ist der Wasserfluss umso größer je größer die
antreibende Kraft ist und je dicker das Rohr ist. Ganz analog
ist I=U/R (Hooksches Gesetz)

Habe ich was verpaßt? War da nicht ein Herr Ohm beteiligt? :smile:

Gruß

J.

ist I=U/R (Hooksches Gesetz)

Habe ich was verpaßt? War da nicht ein Herr Ohm beteiligt? :smile:

Ups… wie konnte denn das passieren?

HAllo Peter

3.Ändert sich der Widerstand in einem Stromkreis, wenn ich die
Spannung ändere? Warum?

Ändert sich die Dicke es Rohres, wenn man in dem Wassersystem
die Pumpe größer stellt? Nein!

Nicht ganz Richtig, und hier klemmts dann auch etwas mit dem
Wassermodel.

Hab sowas schon erwartet, aber wenn ich daran erinnern darf, es ging in erster Linie nur um eine Grundsätzliche Erklärung der Grundbegriffe.
Natürlich gibt es vor allem, wenn es um Halbleiter geht, alle möglichen Formen von technischem SchnickSchnack, die nicht durch das Wassermodel erklärt werden.

1.Kann mir jemand den genauen Unterschied zwischen Spannung,
Ladung, Energie und Strom erklären? Und welche Rolle haben die
Elektorenen in einem Stromkreis?

Hallo
Die Spannung existiert auch ohne Strom , sie bezeichnet einen Ladungsträgerüberschuß oder Mangel . Man mißt aber eine elektrische Spannung zumeist zwischen zwei Polen . Eine typische Spannungswirkung ist zum Beispiel elektrostatische Abstoßung bei gleicher Spannung oder Anziehung bei verschiedener Spannung .
Die Spannung ist auch der Hauptgrund ( oder der einzige ? ), warum ein elektrischer Strom durch einen elektrischen Widerstand fließen kann . Die Einheit ist Volt .
Die Ladung bezeichnet einen gesammelten Strom , eine Einheit dafür ist Coulomb .
Die Energie ist dasselbe wie die „Arbeit“ in der Physik , nur eben für Elektro und allgemein für den Liefergegenstand von physikalischer Leistung . Die Einheit ist Wattsekunde .
Auf dem Stromzähler ist der praktischere Wert Kilowattstunde verwendet .
Es gibt noch andere Einheiten für Energie .

Der Strom ist die Menge der momentan fließenden Ladungsträger .
Das sind meist Elektronen , und die Einheit ist Ampere .

Die Elektronen gelten als das einzig bewegliche im elektrischen Leiter und werden deswegen als Ladungsträger bezeichnet .
Der Nachweis , das ausschließlich die Elektronen beteiligt sind , ist aber so nicht möglich . Man beachte das Wort Elektron , wie es aus dem griechischen kommt , mit elektrisch aufgeladenen Bernstein als Hintergrund .
Nur im Vakuum kann man eine reine Elektronenleitung nachweisen , ebenso gibt es das mit Protonen und positiven Ionen .
In manchen Werkstoffen , den Halbleitern , gibt es sowohl die Erscheinung des positiven als auch des negativen Ladungsträgers .
Man verwendet für feste Werkstoffe mit positiven Ladungsträgern auch den Begriff der Löcherleitung oder Wanderung , also Atome mit Elektronen , wo jedoch einzelne Elektronen fehlen , und dazwischen die Löcher die Ladungsträger sind .

2.Stellt die Steckdose nun Energie oder doch Strom zu
Verfügung?

Der Begriff „Strom aus der Steckdose“ ist wohl umgangssprachlich und jeder versteht , was gemeint ist . Nur , die elektrische Energie besteht immer aus Strom mal Spannung mal Zeit ( I*U*T ).
Strom ist also ein Unterbegriff elektrischer Energie .
Die verbrauchte Energie ist auch letztlich das , was gezählt und bezahlt werden muß .

3.Ändert sich der Widerstand in einem Stromkreis, wenn ich die
Spannung ändere? Warum?

Die Frage kann man einfach oder kompliziert angehen .
Beim Ohmschen Widerstand , das ist der , welcher in Schaltungen , in Formeln und so weiter eingesetzt wird , bleibt der Widerstand immer gleich , weil es ein idealer ist .
Im Praktischen ist bereits eine normale Glübirne ein Abweichler : Sie erhöht ihren Widerstand mit steigender Spannung , weil der Metalldraht bei höherer Spannung heißer wird und schlechter leitet . Da gibt es viele Erscheinungen , auch andersherum .

Mit freundlichen Grüßen
Matthias

Ich hoffe, mir kann jemand weiterhelfen!!!

Ich versuche es, und jetzt mal ganz einfach erklärt! :wink:

1.Kann mir jemand den genauen Unterschied zwischen Spannung,
Ladung, Energie und Strom erklären? Und welche Rolle haben die
Elektorenen in einem Stromkreis?

Spannung: Auf einer Seite hast du Elektronenmangel, auf der anderen den entsprechenden Überschuss. Dadurch entsteht die Spannung. Stell dir ein gespanntes Gummiband vor: Die Enden „wollen“ wieder zusammen, zwischen ihnen besteht eine Kraft (=Spannung). Wird diese Spannung abgebaut (die Enden gehen zusammen / die Spannung wird kleiner), wird Energie freigesetzt.

2.Stellt die Steckdose nun Energie oder doch Strom zu
Verfügung?

Keines der beiden! Ohne Verbraucher erst mal nur Spannung.
Kommt der Verbraucher dazu, fliesst ein Strom. Die Spannung versucht sich also auszugleichen, geht aber nicht, weil sie (vom Kraftwerk) aufrecht erhalten wird.
Was letztlich den Verbraucher „antreibt“, ist die Energie, die das Kraftwerk aufwendet, um die Spannung aufrecht zu erhalten.
Dadurch fliessen Elektronen (= Strom).

3.Ändert sich der Widerstand in einem Stromkreis, wenn ich die
Spannung ändere? Warum?

Nein! Der Widerstand bleibt gleich!
Das Ohmsche Gesetz heisst I (Strom) = U (Spannung) / R (Widerstand).
Erhöhst du die Spannung, steigt der Strom laut diesem Gesetz.
Etwas anderes sind temperaturabhängige Widerstände, im bekanntesten Fall eine Glühlampe. Der Strom beim Einschalten ist wesentlich höher, da Metalle im Allgemeinen im kalten Zustand besser leiten (= kleineren Widerstand haben).

Vielen, vielen Dank im vorraus!!!

Ich hoffe es hat dir weiter geholfen, sonst frag weiter…!

Grüße,
Markus