Wieso gibt es Kurzschlüsse?
Hallo, ich habe mich gerade gefragt, wieso es überhaupt Kurzschlüsse gibt. Wenn man einen Stromkreis hat und keinen Widerstand anschließt, dann fließen die Elektronen halt einfach ohne "abgebremst" zu werden vom Minus zum Pluspol, wieso entsteht dann ein Kurzschluss bzw. wieso ist es so wichtig, dass man da noch einen Widerstand dazuschaltet?
Sorry für meine etwas dummen Fragen heute und vielen Dank für jegliche Antworten:)
10 Antworten
Die Antwort auf Deine Frage ist bereits in Deiner Frage enthalten und zwar in dem Wörtchen "abgebremst". Die Elektronen werden ja nicht einfach aus Spaß abgebremst, sondern während dieses "Bremsens" verrichten sie ja ihre Arbeit im Verbraucher. Sie quälen sich durch lange Heizwicklungen oder durch dünne, lange Motorwicklungen, entwickeln ein Magnetfeld, dass sich gegen ein anderes Magnetfeld stemmen muss um ein ordentliches Drehmoment zu entwickeln. Oder sie müssen in Schaltnetzteilen nimmersatte Kondensatoren immer wieder nachladen.
Klar, dass sie den kurzen, schnellen Weg über eine Direktverbindung suchen, wann immer er sich z.B. über einen Isolationsfehler bietet. So oder so ähnlich könnte man das energetische Verhalten etwas vermenschlicht ausdrücken.
Aber gerade in diesem Kurzschlussfall arbeiten sie sich dann allein an der Zuleitung ab und machen sie dann so heiss bis sie zerstört ist. Darum wird an einer bequem zugänglichen Stelle quasi eine "Sollbruchstelle", die Sicherung, installiert. Bevor die entfesselte Elektronenschar es schafft, die Zuleitung aufschmelzen zu lassen unterbricht zuerst die Sicherung das wild gewordene Treiben.
Im spachlichen Alltagsgebrauch ist "Kurzschluss" ein Fehlverhalten, welches dadurch entsteht, dass die Pole einer Spannungsquelle mit einem sehr kleinen Widerstand verbunden werden und es dadurch zu einem unzulässig hohen Strom kommt.
In der Elektrotechnik ist ein Kurzschluss zwischen zwei Knoten A, B eine ideal leitende Verbindung zwischen diesen, welche beide Knoten auf das selbe Potenzial zwingt. Das muss nicht unbeding etwas schlechtes sein.
Kurzschlüsse gibt es dann, wenn es zwischen P und N keinen Verbraucher (Widerstand) gibt. Wenn das passiert, fliegt eine Sicherung.
und weil es keinen Sinn macht, einen Strom fließen zu lassen, ohne einen Nutzen davon zu haben.
Das Wort Kurzschluss sagt aus das der Stromkreis auf Kurzem Weg geschlossen ist. Wobei damit gemeint das der "Kurze geschlossene Weg" auch einen sehr kleinen Widerstand hat.
Wenn Du also einen Stromkreis hast, ohne nennenswerten Widerstand, dann entsteht kein Kurzschluss es IST dann ein Kurzschluss.
Die Ursachen sind unterschiedlich und in anderen Antworten schon erwähnt.
Warum ist es wichtig einen ausreichenden Widerstand (Verbraucher) im Stromkreis zu haben?
Du erzeugst Strom ja mit viel Aufwand (Atomkraftwerk, Stauseeen, Windräder. ...) . Den willst du dann ja auch nutzen und nicht sinnlos im Kreis drehen lassen. Im schlimmsten Fall brennt dir der Generator oder die Kabel durch.
Eine Batterie wird eventuell explodieren.
Hier ab Minute 4:30 schauen.
https://m.youtube.com/watch?v=nFgXFIa8luY&pp=ygUeYmF0dGVyaWUga3VyenNjaGx1c3MgZXhwbG9zaW9u
Und hier noch ein Kurzschluss bei mehr Leistung
https://m.youtube.com/watch?v=8MsiciK-9Ew&pp=ygUeYmF0dGVyaWUga3VyenNjaGx1c3MgZXhwbG9zaW9u
Ja den Elektronen ist es egal. Es fließen halt so viele auf einmal, dass der Draht überlastet wird und entweder die Sicherung auslöst und den Stromkreis ausschaltet. Oder die Leitung verbrennt, verdampft, explodiert.
Nein, das muss man anders denken. In einer Metall-Leitung sind ja schon ganz viele Elektronen als Ladungsträger vorhanden vorhanden. Ohne externe Spannung, bewegen die sich nicht. Wenn eine Spannung angelegt wird, drücken ganz viele neue Elektronen in den Leiter. Je höher die Spannung desto höher der Druck, die Reibung, die dabei entstehendende Hitze. Die Leitung selbst hat auch einen Widerstand, der ist aber sehr gering und kann den ungehinderten Elektronenfluss nicht verhindern, deshalb Kurzschluss. Von daher ist es tatsächlich aber auch egal an welcher Stelle in der Leitung ein zusätzlicher Widerstand ist, er begrenzt direkt das Weiterschieben der Elektronen.
D.h der Wiederstand dürfte aber auch nicht zu weit "hinten" sein, oder?