So kommt der Strom aus der Steckdose.
Hallo,
Physiker und Chemiker wissen es auch nicht zu 100%
Wenn das ein Physiker nicht weiß, …
nee, ich sag’s lieber nicht.
Wir sind uns nur einig das es in den Büchern falsch ist und
In allen Büchern? Was liest Du denn so?
auch im Internet ein Beispiel mit den links und rechts
drhenden Elektronen schwachsinn ist 
Dass da drehende Elektronen beteiligt sind, ist mir auch neu. Was meinst Du denn damit?
Vermuten weiterhin auf die An ode rabhebung der Elektronen in
eien andere Ladung, sprich bahn.
Was verstehst Du unter Bahn?
Wenn damit die ‚Bahn‘ des Elektrons um den Atomkern gemeint ist - das ist keine Bahn.
Wenn damit ein Energiepotential des Elektrons gemeint ist - das könnte man so ausdrücken, ist aber für die Vorgänge in einer Steckdose nicht notwendig.
In der Leitung sind viele Elektronen so schwach an ihr jeweiliges Atom gebunden, dass sie sich davon lösen können (durch einen Stoß z.B.). dadurch befinden sich ständig freie (negativ geladene) Elektronen in der Leitung, die zum Ladungstransport dienen können. Umgekehrt hinterlassen die abgetrennten Elektronen ein ‚Loch‘ in ihrem Atom. Dessen Ladung ist nun nicht mehr ausgeglichen, sondern durch das Proton ‚zuviel‘ im Kern positiv. Die ‚Löcher‘ können genauso leicht gefüllt werden, wie das Elektron vorher ausgelöst werden konnte - durch ein Elektron vom Nachbaratom z.B. Deshalb kann man hier auch von Ladungstransport durch Löcher sprechen. (In Halbleiterbausteinen wie z.B. Dioden wird dieser auch technisch ausgenutzt.) Da aber die Elektronen im Leiter relativ frei beweglich sind, spricht man eigentlich nur über diese als Ladungsträger und nennt dementsprechend ihre Bewegung als Strom. Da Elektronen eine negative Ladung haben, ist ihre Bewegungsrichtung der als positiv definierten Stromrichtung (Strom fließt von Plus nach Minus) entgegengesetzt. Aber weil die eigentliche Elektronenbewegung (außer in der Halbleitertechnik) keine Rolle spielt, betrachtet man normalerweise nur die Stromrichtung.
Wie kommen nun die Elektronen in Bewegung?
Dazu muss man wissen, dass sich gleiche Ladungen abstoßen und unterschiedliche anziehen (ähnlich wie bei einem Magnet, aber dort gibt es keinen einzelnen Nord- oder Südpol, immer nur Pärchen). Des weiteren muss man wissen, dass bewegte Ladungsträger in einem Magnetfeld eine Kraft erfahren - sie werden senkrecht zum Magnetfeld und ihrer Bewegungsrichtung abgelenkt.
Genau das nutzt man in einem Dynamo (oder größer im Kraftwerk: Generator) aus. Man bewegt (dreht) eine Leitung (eine Leitungsschleife) in einem Magnetfeld. Die Elektronen in der Leitung werden in eine Richtung gedrückt. Es bildet sich ein Gebiet in der Leitung, in der sich viele Elektronen aufhalten und ein Gebiet, in dem sich wenig Elektronen aufhalten. Das entspricht dann dem negativen und dem positiven Pol. Die Elektronen stoßen sich aber ab, versuchen also (bildlich gesprochen) aus dem Gedränge zu entkommen - und das geht nur über die angeschlossene Leitung nach draußen, über die Fernleitung, über die Steckdose, über den Stromverbraucher, zurück über die Steckdose, zurück über die Fernleitung, zurück in den Generator an den positiven Pol, an dem ja die Elektronen fehlen. (In Wirklichkeit ist es natürlich wesentlich komplizierter, da kommen noch Transformatoren etc. dazu.)
Natürlich sind das nicht die ‚Originalelektronen‘, die da den ganzen Weg zurücklegen. In den ganzen beteiligten Leitungen befinden sich ja bereits Elektronen. Und so stößt ein Elektron das nächste ab (das hat ja die gleiche Ladung), das wiederum das nächste und so weiter.
Irgendwann hat sich die Leitung in dem erwähnten Dynamo so weit gedreht, dass sie sich in der anderen Magnetfeldrichtung befindet. Das bedeutet, dass die Elektronen jetzt in die Gegenrichtung gedrückt werden. Das ergibt ansonsten den gleichen Vorgang wie oben, nur ist jetzt die Stromrichtung entgegengesetzt. Weil der Strom mal in die eine, mal in die andere Richtung fließt, redet man von Wechselstrom bzw. Wechselspannung.
Für zoomi: die Anzahl der Stromwechsel pro Sekunde nennt man Frequenz; in Deutschland sind es im öffentlichen Versortgungsnetz immer ziemlich genau 50Hz, also 50 mal pro Sekunde fließt der Strom in die eine Richtung, 50 mal pro Sekunde in die Gegenrichtung.
Wenn nun der Strom aber immer hin- und herfließt, wie kann er denn dann überhaupt was nützen?
Nun, bei jedem fließen wird auch ein wenig Arbeit verrichtet. Das kann die Erwärmung einer Glühbirne sein oder das Erzeugen eines Magnetfeldes oder das Aufladen eines Kondensators.
Einer Glühbirne ist es egal, ob der Strom sie in der einen oder in der anderen Richtung durchfließt. Die Elektronen, die sich da durch den Glühdraht bewegen, bringen jedesmal die Atome in Schwingungen, die sich als Strahlung äußern.
Das Magnetfeld, dass die fließenden Elektronen erzeugen, kann man wunderbar in einem Transformator ausnutzen: dort bewegt sich keine Leitung in einem Magnetfeld, sondern das Magnetfeld wird ständig geändert, um andere Elektronen zu bewegen - das hat den gleichen Effekt.
Ein Kondensator dagegen würde sich ja bei der einen Stromtrichtung aufladen und bei der anderen wieder entladen. Deshalb muss man hier eine Diode verwenden, die das Entladen verhindert (durch die Diode kann der Strom nur in einer Richtung fließen, die andere Richtung ist gesperrt). Am Kondensator ist deshalb immer am einen Pol PLUS, am anderen Pol Minus zu finden. Schließt man hier einen Verbraucher an, würde der Strom immer in dieselbe Richtung fließen, weshalb man hier von Gleichstrom bzw. Gleichsapnnung spricht.
Also zusammenfassend: Elektronen werden durch ein Magnetfeld von den Löchern getrennt, schubsen sich durch ihre gleichen Ladungen gegenseitig an und drängeln sich dadurch durch die Leitungen, wobei sie Arbeit verrichten, bis sie die Löcher wieder erreichen.
Gruß
loderunner