Hallo,
bei Wechselstrom geht doch Energie dadurch verloren, dass durch das wechselnde Magnetfeld im Innern des Leiters Wirbelströme erzeugt werden und außerhalb des Leiters (Isolation)ebenfalls durch das Wechselfeld gewisse Polarisationen stattfinden, was zum Energieverlust führt.
Außerdem werden ja ständig Ladungen beschleunigt, was zur Abgabe von elektromagnetischen Feldern führen müsste.
Bei Gleichstrom sollten diese genannten Effekte nicht auftreten, weil sich das Magnetfeld nicht ändert und die Ladungen nicht beschleunigt werden.
Mikroskopisch betrachtet prallen doch ständig Elektronen gegen Protonen, also werden doch ständig Ladungen/Elektronen beschleunigt und deshalb müssten doch auch bei Gleichstrom die oben genannten Effekte auftreten.
Oder sind die Effekt bei Gleichstrom einfach nur viel geringer, weil ja auch bei Wechselstrom die Elektronen an Protonen prallen und dann aber noch zusätzlich durch ihre makroskopisch auszuführende Schwingung beschleunigt werden?
bei Wechselstrom geht doch Energie dadurch verloren, dass
durch das wechselnde Magnetfeld im Innern des Leiters
Wirbelströme erzeugt werden und außerhalb des Leiters
(Isolation)ebenfalls durch das Wechselfeld gewisse
Polarisationen stattfinden, was zum Energieverlust führt.
Ja, so ist das im Wesentlichen.
Außerdem werden ja ständig Ladungen beschleunigt, was zur
Abgabe von elektromagnetischen Feldern führen müsste.
Ja, eine lange Leitung ist auch immer eine Antenne.
Bei niedrigen Freqenzen sind die Anteile, die in Form von
elektromagn. Strahlung abgegeben werden sehr gering.
Bei Gleichstrom sollten diese genannten Effekte nicht
auftreten, weil sich das Magnetfeld nicht ändert und die
Ladungen nicht beschleunigt werden.
Mikroskopisch betrachtet prallen doch ständig Elektronen gegen
Protonen, also werden doch ständig Ladungen/Elektronen
beschleunigt und deshalb müssten doch auch bei Gleichstrom die
oben genannten Effekte auftreten.
Bei Gleichstrom treten natürlich immer noch die Ohmschen Verluste auf.
Die Verluste durch Wirbelströme und Skineffekt natürlich nicht mehr.
Skineffekt hat aber eigentlich auch wieder nur erhöhte ohmsche Verluste
zur Folge weil der Leiter nicht über den gesamten Querschnitt voll
genutzt wird.
Oder sind die Effekt bei Gleichstrom einfach nur viel geringer,
weil ja auch bei Wechselstrom die Elektronen an Protonen prallen
Hallo,
bei Wechselstrom geht doch Energie dadurch verloren, dass
durch das wechselnde Magnetfeld im Innern des Leiters
Wirbelströme erzeugt werden und außerhalb des Leiters
(Isolation)ebenfalls durch das Wechselfeld gewisse
Polarisationen stattfinden, was zum Energieverlust führt.
Außerdem werden ja ständig Ladungen beschleunigt, was zur
Abgabe von elektromagnetischen Feldern führen müsste.
Bei Gleichstrom sollten diese genannten Effekte nicht
auftreten, weil sich das Magnetfeld nicht ändert und die
Ladungen nicht beschleunigt werden.
Mikroskopisch betrachtet prallen doch ständig Elektronen gegen
Protonen, also werden doch ständig Ladungen/Elektronen
beschleunigt und deshalb müssten doch auch bei Gleichstrom die
oben genannten Effekte auftreten.
Oder sind die Effekt bei Gleichstrom einfach nur viel
geringer, weil ja auch bei Wechselstrom die Elektronen an
Protonen prallen und dann aber noch zusätzlich durch ihre
makroskopisch auszuführende Schwingung beschleunigt werden?
bei AC vollziehen die elektronen alle zusammen gleichzeitig eine 180°-wende - unabhängig von einer etwaigen kollission. bei DC hingegen dürfte der schnitt der „kollidierenden“ genauso groß sein, aber sie vollziehen die wende nicht alle.
Im genannten Link wird das Modell von Elektronen, die gegen die Atomrümpfe prallen benutzt. Es wird sogar darauf hingewiesen, dass sie dann wieder beschleunigt werden und abgebremst.
Sind die elektromagnetischen Felder dieser beschleunigten Ladungen, also Elektronen, die gegen Atomrümpfe geprallt sind, einfach zu gering und werden erst nennenswert, wenn sie, wie bei einem Dipol stehende Wellen ausbilden?
bei AC vollziehen die elektronen alle zusammen gleichzeitig
eine 180°-wende - unabhängig von einer etwaigen kollission.
bei DC hingegen dürfte der schnitt der „kollidierenden“
genauso groß sein, aber sie vollziehen die wende nicht alle.
Also darf ich annehmen, dass die Energieverluste, die durch das elektromagnetische Feld entstehen, das durch die immer wieder beschleunigten Elektronen, die an Atomrümpfe geprallt sind, hervorgerufen wird, zu gering sind, um nennenswert zu sein?
Sind die elektromagnetischen Felder dieser beschleunigten
Ladungen, also Elektronen, die gegen Atomrümpfe geprallt sind,
einfach zu gering
Ein Elektron hat genau eine Elementarladung, egal ob es sich ungerichtet
oder gerichtet bewegt.
und werden erst nennenswert, wenn sie, wie
bei einem Dipol stehende Wellen ausbilden?
Ich verstehe die Frage nicht.
Welchen Hintergrund soll das haben?
Die Ladung des Elektrons ändert sich doch gar nicht.
Was sich ändert ist der gerichtete Fluß der Ladungsträger -> elektr. Strom
Gruß Uwi
Gut, kann man dann auch sagen, dass das elektromagnetische Feld, was entsteht, wenn man die Elektronen nach der Kollision wieder beschleunigen muss(beschleunigte Ladungen verursachen elektromagnetisches Feld, in welches Energie übergeht), auch gering ist?
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo,
verzeih, ich habe etwas umständlich formuliert, dadurch bist du wohl etwas in die Irre geführt worden.
Also, Kernpunkt ist, dass die Elektronen an Atomrümpfe stoßen, dadurch abgebremst werden. Nun werden sie in einem Leiter auf Grund der Spannung wieder beschleunigt.
Beschleunigte Ladungen erzeugen aber ein elektromagnetisches Feld.
Dieses müsste dann auch bei Stromleitungen, die mit Gleichstrom laufen, zu einem Energieverlust, neben dem Ohmschen Verlust, führen.
Stimmt das?
Also, Kernpunkt ist, dass die Elektronen an Atomrümpfe stoßen,
dadurch abgebremst werden. Nun werden sie in einem Leiter auf
Grund der Spannung wieder beschleunigt.
Naja, die Folge der ohmschen Verluste ist Erwärmung des Leiters und Wärme
in Festkörpern ist bekanntermaßen erhöhte kinetische Energie der
Teilchen im Kristallgitter. Dass die Ursache dieser erhöhten Bewegung
der Teilchen aus den Stößen mit den Ladungsträgern kommt, ist also
nahe liegend.
Logisch müssen die Ladungsträger diese Energie also abgegeben haben.
Beschleunigte Ladungen erzeugen aber ein elektromagnetisches Feld.
Dieses müsste dann auch bei Stromleitungen, die mit
Gleichstrom laufen, zu einem Energieverlust, neben dem
Ohmschen Verlust, führen.
Stimmt das?
Ich bin mir da nicht sicher, aber ich glaube so führt das in die Irre.
Die Ladungträger werden ja im elektrischen Potentialfeld beschleunigt
und bekommen aus diesen Feld ihre Bewegungsenergie. Da sehe ich aber
noch keine Verluste, weil es soweit kein Umwandlung in Wärmeenergie ist.
ja, die anzahl der synchronen kollisionen ist vermutlich sehr
gering.
Gut, kann man dann auch sagen, dass das elektromagnetische
Feld, was entsteht, wenn man die Elektronen nach der Kollision
wieder beschleunigen muss(beschleunigte Ladungen verursachen
elektromagnetisches Feld, in welches Energie übergeht), auch
gering ist?
das dürfte auf die anzahl der kollisionen ankommen. auch der vektor dürfte eine rolle spielen in der hinsicht auf die richtung und nutzbarkeit des elektromagnetfeldes.
bei einer glühlampe kollidieren wahrscheinlich sehr viele elektronen mit kernen, aber ungeordnet. die folge ist ein erwärmen und die emmission von elektromagnetischen wellen in alle richtungen.
die beschleunigung einer einzigen ladung, denke ich, ist ähnlich groß - abhängig von der geschwindigkeit(betrag und vektor). die gesamtheit aller ladungen wird aber eine rolle spielen.