Spannungsquellen

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

ich hätte eine Frage bezüglich Spannungsquellen, finde aber leider nichts passendes im Internet.
Und zwar geht es um Folgendes:

Jedes Kind weiss ja, dass der Strom vom PlusPol zum MinusPol läuft (Elektrotechnisch gesehen).
Wenn man nun beispielsweise zwei 1,5 V Batterien in Reihe schaltet, summiert sich ihre Gesamtspannung auf 3 V und es würde auch nur dann ein Strom fließen, wenn man das eine Ende der ersten Batterie mit dem anderen Ende der Zweiten mittels Leiter verbindet.
Nun stellt sich mir jedoch die Frage, wieso es keinen Stromfluss zwischen den in Reihe verbundenen Batterien gibt, schließlich liegt doch ein negatives Potential (Minuspol) an einem Positivem (Pluspol).

Ich bedanke mich jetzt schon herzlich für eure Antworten =)

#2

Hallo

Jedes Kind weiss ja, dass der Strom vom PlusPol zum MinusPol
läuft (Elektrotechnisch gesehen).

naja, genauer vom positiveren Pol zum negativerem Pol. Und der +Pol einer Batterie ist um 1.5V „positiver“ als der negative, selbst wenn Du z.B. den -Pol an den +Pol einer 12V autobatterie hälst.

 \_3V | \_15V
 # | #
 | | | | |
 |\_| \_1.5V | |\_| \_13.5V 
 # | #
 | | | | |
 |\_| \_0V | |\_| \_12V
 | \_#\_\_\_\_\_\_#\_ 
 | | + - | 
 | | 12V Auto |
 | |\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_|

Nun stellt sich mir jedoch die Frage, wieso es keinen
Stromfluss zwischen den in Reihe verbundenen Batterien gibt,
schließlich liegt doch ein negatives Potential (Minuspol) an
einem Positivem (Pluspol).

Da beide bei 1.5V (oder 13.5V) absolut liegen, fließt hier kein Strom.

Gruß
achim

Andererseits fließt jedoch der Gesamtstrom der Batterien dadurch, dann stellt sich auch ein kleines Gefälle ein, also z.B. 1.499V am +Pol der unteren, und 1.500V am -Pol der oberen. Da hier kaum Widerstand ist, ist dieser Unterschied kaum messbar.

#3

Moin, c.,

Nun stellt sich mir jedoch die Frage, wieso es keinen
Stromfluss zwischen den in Reihe verbundenen Batterien gibt,
schließlich liegt doch ein negatives Potential (Minuspol) an
einem Positivem (Pluspol).

ein Strom fließt immer im Kreis. Ist der unterbrochen, dann fließt nichts.

Im Moment der Messung, mit der ein Potential erfasst wird, fließt ein Strom über das Messgerät - da hast Du den geschlossenen Stromkreis.

Noch was: Wo sich 2 Zellen berühren, haben sie das gleiche Potential. Und ein Potential braucht immer einen Bezugspunkt, es hilft also nichts, das Messgerät an ein Ende der Zelle zu halten.

Gruß Ralf

#4

Vielen Dank schonmal für eure schnellen und vorallem hilfreichen Antworten.
Ich glaube mein kleines „Verständnisproblem“ basiert auf einer falschen „Stromfluss-Vorstellung“.
Ist also der Grobe Vergleich mit den Batterien zu einer Entladung (z.B. Blitz) falsch?
Der Blitz ist ja nur das Resultat davon, dass sich elektrisch geladene Wolken in Richtung Erde entladen. Dadurch dachte ich halt dass etwas Ähnliches auch bei den beiden Serienbatterien vorherrschen kann.

Oder weiteres Beispiel:
Angenommen das Fundament meines Hauses wäre nicht geerdet und ich würde ausversehen den Phasenleiter berühren, würde ich dann keinen „geschossen“ bekommen, da ja kein Stromkreis vorhanden ist?
Und wenn dies stimmt, wieso Erdet man überhaupt Häuser?

Gibt es vll. noch einen weiteren, veranschaulichbaren Vergleich?

LG

#5

N’Abend,

Ist also der Grobe Vergleich mit den Batterien zu einer
Entladung (z.B. Blitz) falsch?

Ja. Elektrostatik ist nicht dasselbe wie Elektro"dynamik".

Oder weiteres Beispiel:
Angenommen das Fundament meines Hauses wäre nicht geerdet und
ich würde ausversehen den Phasenleiter berühren, würde ich
dann keinen „geschossen“ bekommen, da ja kein Stromkreis
vorhanden ist?

Doch, denn der Sternpunkt des Trafos in der versorgenden Ortsnetzstation ist und bleibt geerdet. Der Stromkreis schließt sich über die betreffende Phasenwicklung des Trafos, die Leitung, deinen Körper, die Erde und den Sternpunkterder, sofern im Haus keinerlei Erdungsmaßnahme bestünden.

Und wenn dies stimmt, wieso Erdet man überhaupt Häuser?

Aus einer ganzen Reihe von Gründen. Darüber kann man Romane schreiben. Google hilft. :wink:

MfG,
Marius

#6

Hallo Fragewurm,

Oder weiteres Beispiel:
Angenommen das Fundament meines Hauses wäre nicht geerdet und
ich würde ausversehen den Phasenleiter berühren, würde ich
dann keinen „geschossen“ bekommen, da ja kein Stromkreis
vorhanden ist?

In dem Falle schon.
Wenn du aber einen Trenntransformator verwendest, kannst du das gefahrlos machen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Trenntransformator

Und wenn dies stimmt, wieso Erdet man überhaupt Häuser?

In den Anfängen der elektrischen Stromversorgung war das sogar mal so, dass nicht geerdet wurde.

Wenn nun irgendwo ein Leiter einen Erdschluss hatte, passierte erstmal gar nichts. Wenn nun aber in einem anderen Stadtteil der andere Pol auch einen Erdschluss bekam, entstand das Problem, dass das E-Werk Strom liefern musste um das Erdreich zu heizen. :frowning:

Über einen Kilometer ist der Erdwiderstand nicht klein genug um einen schönen Kurzschluss zu verursachen.
Auch war die Fehlersuche recht mühsam, es mussten immer gleich 2 Fehler gesucht werden.

Desweiteren führen solche Bodenströme zu erhöhter Korrosion an an z.B. Gas- und Wasserleitungen.

Deshalb kam man dann auf die Idee die Gas- und Wasserleitungen mit in das Stromnetz einzubeziehen und einen der Leiter zu erden.

In jedem Haus wurde einfach der Neutralleiter mit der Gas- und Wasserleitung verbunden, in der Trafostation tat man das Selbe.

War keine ganz saubere Lösung, hat aber fast 100 Jahre funktioniert.
Mittlerweile hat nicht mehr jedes Haus einen Gasanschluss und die Wasserleitungen werden zunehmend aus Kunststoff verlegt. Also muss man jetzt in jedem Haus extra einen Fundament-Erder bauen.

MfG Peter(TOO)

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#7

Hey,

nochmals danke für Eure schnellen Antworten.
Nachdem ich mir nun den genaueren Aufbau einer Batterie und ihre Funktionsweise angeschaut habe, scheine ich meinen Denkfehler zu verstehen.
Anfangs verglich ich die Batterie mit einem Kondensator, bei dem eine Platte positiv und die Andere negativ geladen ist.
Nun habe ich jedoch rausgefunden, dass bei der Batterie durch chemische Prozesse immer wieder Elektronen an einem Pol freigesetzt werden, die zum anderen Pol mittels Leiter wandern UND (dieses „UND“ habe ich anscheinend nicht beachtet) wieder durch eine Membran mit der positiv verbliebenen Lösung neutralisiert werden.
Somit schließt diese Membran (Z.B. Salzbrücke) den Stromkreis, wenn man beide Pole einer Batterie verbindet, oder?

Würde diese „Brücke“ nicht existieren, so wär zwar anfangs ein Potential beider Pole vorhanden, jedoch würde durch Verbinden dieses Potential nach kürzester Zeit verschwinden, oder?
Dies wäre ja das selbe Beispiel mit den beiden Batterien, die ich in Reihe schalte, jedoch den Kreis nicht schließe. Aber wieso kann ich dann tzdm kein Potential zwischen den +Pol der einen Batterie und dem -Pol der anderen messen?

Und angenommen man probiert dieses Experiment mit zwei Wechselstromgeneratoren aus und verbindet somit die Phase des einen Generators mit dem Nullleiter des anderen, würde dann auch kein Stromm fließen?

Ich weiss dass ich viele Fragen gestellt habe und möchte mich jetzt schonmal recht herzlich entschuldigen, jedoch interessiert mich die Elektrotechnik sehr und bisher habe ich die Strom-Quelle immer so hingenommen, ohne mir vorher ihre Funktionsweise genauer zu betrachten. Somit stellen sich mir einige Fragen…

LG

#8

Hallo,

dein Verständnisproblem beruht vor allem auf einer falschen Vorstellung von Spannung.

Spannung ist der Potenzialunterschied zwischen zwei Punkten.
Spannung bringt Elektronen zum Fließen.

Eine 1,5V Batterie hat zwar am Pluspol 1,5V mehr als am Minuspol, aber es gibt eben KEINEN Potenzialunterschied zum Minuspol der anderen Batterie.

#9

Und angenommen man probiert dieses Experiment mit zwei
Wechselstromgeneratoren aus und verbindet somit die Phase des
einen Generators mit dem Nullleiter des anderen, würde dann
auch kein Stromm fließen?

Genau.

Denken wir uns mal die beiden Batterien und betrachten die Spannung gegenüber einem definierten Nullpunkt. Der Einfachheit halber nehmen wir dazu das Potenzial des Erdreichs.

Welche Spannung hat der Pluspol der Batterie gegenüber dem Erdreich, wenn die Batterie isoliert in der Hand gehalten wird?

Das kann alles mögliche sein, es gibt keine Verbindung zwischem Batterie und Erdreich. Die Spannung ist undefinierbar. Durch statische Aufladung könnten es tausende Volt sein.

Die zweite Batterie verhält sich genau so.

Somit mal als Beispiel:

Batterie eins hat am Pluspol 14.381,5V gegen Erde, am Minuspol 14.380,0V.
Batterie zwei habe 18,5V / 17,0V.
Beim Verbinden der beiden Batterien wird es einen Ladungsaustausch geben, ein mikroskopischer Funke. Mehr aber nicht, da keine weiteren Ladungsträger mehr gefördert werden.

#10

Nachhilfe in Elektrik Grundlagen:
Eine Spannung liegt an einer Spannungsquelle (Z.B. Batterie) an.
Ein Strom fließt, sofern der Kreis vom +Pol zum -Pol GESCHLOSSEN ist!
Solange diese Bedingung nicht erfüllt ist wird bei 2 Batterien in Reihe kein Strom fließen.
Natürlich solltest du noch eine Verbraucher (Lampe, Widerstand, …) in dem Stromkreis einbauen, sonst kann dir bei einem Kurzschluß die Batterie um die Ohren fliegen.

#11

ich muss Marius wiedersprechen, wenn dein haus keinen kontakt zur erde hat und du wirklich nur l1 berührst dann bekommst du auch keine „gewischt“.
ein schönes experiment zu meiner schulzeit demonstrierte das sehr gut:altbau,letzte etage,lehrer faste an l1 und nix passierte.warum?weil der wiederstand zum sternpunkt des nächsten trafos einfach zu groß war.
der kreis wird einfach nicht geschlossen.
häuser werden nich direkt geerdet aber sie werden auch nicht vom erdreich „abgeschnitten“.
ein kleines bsp.du stehst in der küche und berühst dein defekte spühlmaschine daraufhin bekommst du n kleinen stromschlag der dir klarmacht das das gerät kaputt ist.angenommen das haus ist nicht geerdet und berühst die maschiene mit einer hand und merkst nichts aber sobald du ein anderes gerät berührst welches auch ein defekt hat (körperschluss mit n oder l2) wird es schon um einiges kritischer als wenn du nur von l1 ein gewischt bekommst.

ganz zu schweigen von der kostenfrage für aufbau und funktionserhalt der abriegelung.

allerdings werden krankenhäuser nach deinem gedanken aufgebaut.fals ein gerät während einer op einen körperschluss bekommt wird keine sicherung fallen und niemanden gefährden.alledings geht eine warnleuchte an.