Re^3: Wie kann man sich Wechselstrom vorstellen?

Hallo Phi_OmegA,
Also das mit dem hin und herschieben der Elektronen können wir ruhig mal weiter glauben. Wenn man etwas hin und herschiebt braucht es ja Energie. Und wenn etwas in Bewegung ist ja auch diese Energie in dieser, zugegebener maßen, kleinen Masse enthalten. Energie, die nun ihrerseits Arbeit verrichten kann:
- Bewegt sich ein Elektron mit seiner Ladung in einer Spule, wird ein Magnetfeld erzeugt. Schon hat man einen Elektromagneten. Diese richtig angeordnet und in der richtigen Reihenfolge geschaltet, ergeben dann einen Motor.
- Hat ein Leiter einen hohen Widerstand, kann man es sich so Vorstellen, als ob Du Wasser durch ein zu kleines Rohr drückst. Gut das wird noch nicht richtig warm! Wenn man sich aber vorstellt, es wäre Sand, das durch das Rohr muss, erkennt man, dass hier Reibung entsteht und sich das Rohr erwärmt. Bei Strom ist es so, dass einfach zu wenig Platz für die Elektronen da ist und sie beim Hin- und Herschieben (bei Gleichstrom durchschieben) an die anderen Atome anstoßen. Diese werden dadurch ebenfalls in Schwingung versetzt. Wenn man sich nun klar ist, dass Wärme nichts anderes ist, als Bewegung im atomaren Bereich mit einer extrem schnellen Schwingung, kann man sich ein Heiz-Element vorstellen.
- Nimmt man das Beispiel des Heiz-Element´s und erhöht den Widerstand bei gleichem Stromfluß (gleich viel Sand durch noch kleineres Rohr in der selben Zeit) leuchtet es ein, dass das Ganze noch heißer wird. Es fängt an zu glühen. Diese Schwingung ist so hoch, dass sie nicht nur auf den Draht beschränkt bleibt, sondern auf das Umfeld wie Luft und dergleichen übergeht. Wir haben Licht erzeugt. Hier scheiden sich dann die Geister. Eine Theorie besagt, dass Licht Materie beinhaltet, die irrsinnig schnell schwingt. Die sogenannte Wellenlänge des Lichtes. Eine andere besagt, dass Licht lediglich aus Schwingung besteht. Was da schwingt, kann aber niemand genau sagen. Aber egal wie es ist, so entsteht aus Strom Licht (zumindest in meiner Welt).
- irgendwo zwischen Lichtwellen und Wärmeschwingung gibt es auch Frequenzen, bei denen wir zwar noch nichts sehen, aber das Elektrische Feld abgestrahlt wird. So in etwas funktionieren Sender für Fernsehen, Funk, Radio, Handy´s und dergleichen.
- Ton ist eigentlich wieder nur das Beispiel des Magneten. Ein Elektro-Magnet bewegt eine "Papier-Tüte", die dadurch die Luft in Schwingung versetzt. Schall entsteht. Regelt man dies dann gut, wird ja sogar Sprache draus.

Mir fällt jetzt auf die Schnelle nix ein, was sonst noch elementar mit Strom erzeugt wird. Alle anderen Sachen sind immer wieder diese Begebenheiten oder Mixturen daraus.

Also der sogenannte "Stromfluss" ist nicht unbedingt wörtlich zu nehmen. Es ist eher eine kontinuierliche Energieabgabe von der Stromführenden Leitung an einen Verbraucher. Diese Abgabe ist ja dann immer in die selbe Richtung. Nämlich in den Verbraucher. Also fließt eher die Energie als der Strom.

Nun zum FI-Schutzschalter. Ein Gerät, dass erkennen soll, ob jeder Strom der zum Gerät fließt auch wieder zurück kommt. Fehlt da was, ist anscheinend etwas an einer Stelle gelangt, wo es nicht hingehört hätte (im schlimmsten Fall in einen Menschen). Hier wird wieder der Elektromagnet benutzt.
Nun muss man wissen, dass Strom nur "fließt" (belassen wir es mal bei diesem Wort) wenn der Stromkreis geschlossen ist. Wenn also eine Stromquelle sowohl drücken als auch auf der anderen Seite saugen kann. Man hat also die Stromquelle, einen Draht zum Verbraucher, einen Draht wieder zurück zur Stromquelle.
Man muss auch wissen, dass ein Elektron, dass durch eine Spule bewegt wird (egal wie weit, also auch beim Hin- und Herschieben) richtungsbezogen entweder ein positives oder ein negatives Magnetfeld erzeugt.
Stell Dir mal folgenden Versuchsaufbau vor:
Da ist der eine Pol der Stromquelle. Von da weg geht der Draht durch die Spule des FI zum Verbraucher. Von ihm geht der Draht, wieder durch die Spule, zurück zur Stromquelle. Also einmal vorwärts und einmal rückwärts durch die Spule.
Wenn Du Dir nun vorstellst, dass Du ein Elektron bei der Stromquelle reinschiebst erzeugt diese Bewegung im FI ein Magnetfeld. Im Rückführdraht ist diese Bewegung aber gerade andersrum. Also auch das Magnetfeld gegenpolig. Es hebt sich also auf. Folglich alles in Ordnung. Liegt nun ein "Fehlerstrom" vor, schiebt sich das Elektron zum Beispiel in den Körper. Im Rückführdraht bewegt sich also nichts. Da nun das gegensinnige Magnetfeld fehlt, entsteht die magnetische Kraft, die den FI-Schalter abschaltet. Bei Wechselstrom muss man sich das alles mit Millisekundenbereich betrachten. Kurzzeitig hat man da ja eine Richtung. Auch wenn sie kurz darauf in die andere Richtung geht.

Nun zum Strom-Messen:
Wieder ist die magnetische Wirkung gefragt. Hier wird im Gegensatz zum FI nur ein Leiter durch das Messgerät geführt. Dadurch hebt sich nichts auf. Die Kraft, die beim Fehlerstrom den Schalter auslöst, wird hier dazu verwendet, einen Zeiger gegen eine Feder zu drehen. Mal Dir hinter den Zeiger eine Skala, und Du hast ein Strommessgerät.

Nun zur Frage, ob die Zeit ausreicht, um das Elektron von einem Pol zum anderen zu schicken. Bei Gleichstrom ein klares "JA".
Bei Wechselstrom eher nicht. Je nach Spannung, Material des Drahtes und des Verbrauchers, deren Widerstände und der Temperatur sind andere Geschwindigkeiten zu errechnen.
Wir reden da von sehr langsamen Bewegungen wie etwas 0,1mm/sek und so. Da braucht es keine hohe Frequenz um das Umkehren der Elektronen einzuleiten bevor es am anderen Pol ist.

So, ich hoffe, dass ich Dir etwas weitergeholfen haben.
Wenn Du mir nochmal schreibst, würde ich mich freuen, wenn Du mir Dein Alter und Deinen Schulausbildung sagen würdest. Dann könnte ich bestimmt besser auf das Ganze eingehen.

Gruß
Kleiner Racker