Ich habe eine Frage, die mir selbst mein Physiklehrer nicht richtig beantworten konnte.
Elektronen fließen doch in einem Leiter mit einer relativ geringen Geschwindigkeit, einige Millimeter, höchstens einige Zentimeter pro Sekunde. Betreibe ich nun zum Beispiel ein Lämpchen mit 1 V, leuchtet es mit einer bestimmten Helligkeit. Lege ich eine höhere Spannung an, dann leuchtet es heller, weil die Elektronen, die aus der Quelle kommen, eine größere Energie haben. Das heißt aber, dass das Lämpchen schon heller wird, bevor diese „neuen“ Elekronen mit der höheren Energie das Lämpchen überhaupt erreicht haben. Wie kann das sein?
Ich habe eine Frage, die mir selbst mein Physiklehrer nicht
richtig beantworten konnte.
Wirklich nicht?
Elektronen fließen doch in einem Leiter mit einer relativ
geringen Geschwindigkeit, einige Millimeter, höchstens einige
Zentimeter pro Sekunde.
Eher pro Stunde.
Betreibe ich nun zum Beispiel ein
Lämpchen mit 1 V, leuchtet es mit einer bestimmten Helligkeit.
Lege ich eine höhere Spannung an, dann leuchtet es heller,
weil die Elektronen, die aus der Quelle kommen, eine größere
Energie haben. Das heißt aber, dass das Lämpchen schon heller
wird, bevor diese „neuen“ Elekronen mit der höheren Energie
das Lämpchen überhaupt erreicht haben. Wie kann das sein?
Weil natürlich nicht die selben Elektronen hinten raus kommen, die Du vorne reinsteckst. Stell Dir einen Schlauch gefüllt mit Ping-Pong Bällen vor. Wenn Du jetzt langsam hinten einen Ball reinschiebst, dann kommt vorne auch sofort ein anderer Ball heraus.
Wie schon Fritze geschrieben hat, verwechselst du etwas.
Du mußt dir darüber im klaren werden, was die Wirkung verursacht. Das hellere Leuchten wird nicht durch die „höher-energetischen Elektronen“ verursacht (deswegen in Anführunsgzeichen, weil Elektronen in Leitern haben immer die gleiche Energie).
Mein Physiklehrer hatte immer folgendes Bild zur Veranschaulichung benutzt:
Stelle dir eine Klassentür vor, alle Schüler (=Elektronen) stehen draußen. Es klingelt, Pausenende. Dieses Klingeln veranlaßt die Schüler in den Klassenraum zu gehen (Klingeln = kleine Spannung). Auf einmal kommt der Wadenbeisser-Lehrer der Schule um die Ecke und alle Schüler drängeln sich durch die gleiche Tür in den Klassenraum (Wadenbeisser-Lehrer = höhere Spannung). Dadurch kommt es, daß mehr Schüler in den Klassenraum wollen bzw. müssen.
Deine Wirkung basiert nun darauf, daß die Schüler eine Reibung verursachen. Das Reibung zu Wärme führt, sollte bekannt sein. Der Türrahmen (=Wendel der Lampe) erwährmt sich und fängt an zu leuchten. Je mehr er sich erwärhmt, desto mehr leuchtet er.
Aber keiner der Schüler hatte eine höhere Energie, sondern hatte nun einen gewissen Druck um in den Klassenraum zu gelangen.
wie meine Vorgänger schon richtig geschrieben haben, wird die Energie beim elektrischen Strom nicht durch die Elektronen übertragen (wie auch? sie verlassen schließlich den Verbraucher mit der selben Energie mit der sie in ihn eigetreten sind), sondern durch die Felder in der Nähe der Leitungen. Und diese Felder breiten sich eben mit Lichtgeschwindigkeit aus.
Übrigens fließt die Energie, von beiden Polen der Batterie gleichzeitig in Richtung Verbraucher - und nicht etwa nur vom Minuspol.