Gleichstrom bei Fernbahnen?

Wenn man sich in das Thema ein bisschen einliest, findet man sehr viele Argumente dafür, Ferneisenbahnen mit großen Spannungen und Wechselstrom zu elektrifizieren (meist 15.000 oder 25.000 Volt), womit z.B. in Deutschland, Österreich, Schweiz, Schweden, Dänemark und noch anderen Ländern alle Fernzüge betrieben werden.

Die Abstände zwischen den Stromversorgungsstellen können wesentlich größer sein, der Fahrdraht kann dünner und damit leichter sein, weil bei gleicher Leistungsaufnahme die Stromstärke bei hohen Spannungen deutlich geringer ist. Das spart zum einen Material, zum anderen ist es wohl wesentlich günstiger für die Schwingungen des Fahrdrahts, die im Hochgeschwindigkeitsverkehr durch den Stromabnehmer entstehen.

Aus diesem Grund haben mehrere Länder, die eigentlich Eisenbahnen mit Gleichstromversorgung haben, ihre Hochgeschwindigkeitsstrecken mit 25 kV 50 Hz Wechselstrom elektrifiziert (z.B. Spanien, Frankreich, Italien), was ja aufwändig ist. Alle Züge, die sowohl im Bestandsnetz, als auch im Hochgeschwindigkeitsnetz fahren müssen, müssen Mehrsystemantrieb haben.

Der Gleichstrombetrieb von Ferneisenbahnen muss aber auch Vorteile haben, sonst gäbe es ihn ja nicht in so vielen Ländern. In Tschechien, Polen, den Niederlanden und vielen weiteren Ländern fahren fast alle Fernzüge mit Gleichstrom.

Welches sind die Vorteile?

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Wie erklärt man die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bei einer Spule im Wechselstromkreis richtig?

Hallo, wir behandeln aktuell in Physik das Verhalten einer Spule im Wechselstromkreis.

Festgestellt haben wir bisher, dass es eine Verzögerung von Strom und Spannung in einer Spule von pi/2 gibt. Aber irgendwie gibt es jetzt 2 Erklärungen, die aber aus meiner Wahrnehmung, 2 unterschiedliche Annahmen machen:

Die 1. Erkärung beschreibt das ganze quantitativ. Die Spannung über einer Induktionsspule ergibt sich zu : U = L* dI/dt . Umgeformt erhält man dann das die maximale Induktionsspannung u(max) = i(max) * w* L ist.

Im Grunde will mir die Formel vermitteln, dass hier der Strom kausal für die Spannung über der Spule verantwortlich ist, was in meinen Augen auch mehr Sinn macht. Ist der Strom durch eine Sinusfunktion beschrieben, dann ändert sich das magnetische Feld dann am stärksten und damit der magnetische Fluss durch die Spule, wenn auch die Änderung der Stromstärke maximal ist. Also muss die Induktionsspannung U die Ableitung dieser sinusförmigen Stromfunktion sein, was der cos ist und damit auch die Phasenverschiebung von pi/2 nach links erklärt. Strom ist hier also kausal für die Spannung.

Was mir hier allerdings nicht gefällt ist, dass die Spannung dem Stromfluss teilweise auch entgegenwirkt (Lenzsche Regel), was wiederum den Strom selbst drosseln müsste.

Die zweite Erklärung ist von rein qualitativer Natur und sieht die Induktionsspannung kausal für den Strom durch die Spule, viele sagen ja auch "der Strom läuft der Spannung voraus". Es läge ja daran, dass eine Spule grundsätzlich träge sein und erst später Strom fließen kann, wenn Spannung da ist. Aber wie will man das anschaulich erklären? Auch kann man doch nicht auf den Strom verzichten, denn es ist ja der Strom, der durch das sich aufbauende Magnetfeld gedrosselt wird und damit den Strom sozusagen verzögert.

Ich hoffe man, versteht, wo mein Problem liegt. Es geht so ein bisschen um die Kausalität, ist es der Strom der in der Spule die ganze Spannung bewirkt, oder die Spannung, die einen verzögerten Strom entstehen lässt?

Danke im Voraus!

Physik, Spule, Wechselstrom
Balkonkraftwerk über legalen Umweg mit Akku versehen?

Einen schönen guten Tag an alle da draußen,

ich habe heute mal ein wenig zum Thema Balkonkraftwerke recherchiert und bin auf den leidlichen kleinen Punkt gestoßen, dass man kaum Möglichkeiten hat elektrische Energie abzufangen, die man zu viel "Produziert" und nicht verbrauchen kann.

Problem ist nur, dass es kaum Akku-Möglichkeiten für Balkonkraftwerke gibt und, dass das alles scheinbar auch so eine Sache mit der Zulässigkeit und Legalität ist.

Klar könnte man gleich eine richtige große ordentliche PV-Anlage mit Akkuspeicher bauen, doch als Mieter in einem Reihenhaus hat man da kaum Mitspracherecht und Chancen.

Auf meiner Suche nach Balkonkraftwerken mit Akku-System bin ich zwar tatsächlich auf ein System gestoßen, doch die Beschreibung dieses Systems ist recht dürftig:
https://www.eet.energy/produkt/reservierung-solmate-g/#product-faqs (20.02.23)

Der Preis jedoch scheint schwer zu toppen zu sein, wenn man sich mal mit der Akku-Technologie beschäftigt. Der Akku sollte ja keine tausenden Euro kosten, da sich das kaum lohnt, wie diese Hochrechnung hier beispielhaft zeigt:
https://priwatt.de/blog/balkonkraftwerk-mit-speicher-lohnt-sich-ein-speichersystem-oder-nicht/ (20.02.23)

Auf meiner weiteren Recherche bin ich dann bei Giga gelandet, die einen schönen alternativen Vorschlag mit einem Akku bringen, der bei Bedarf eingeschaltet werden kann:
https://www.giga.de/news/balkonkraftwerk-mit-akku-speicher-aufruesten-das-ist-jetzt-schon-moeglich/ (20.02.23)

In Verbindung mit einem Stromzähler für die Hutschiene, der Smart Home geeignet ist und der Werte übermittelt, könnte man sich über eine FritzBox eine schöne Steuerung basteln, die anhand von selbstgesetzten Schwellenwerten den Akku zu oder abschaltet.

So weit so gut, doch wie bekommt man nun den Strom aus dem Akku zu den Verbrauchern?
Klar kann man das dann schön für Laptops, Smartphones oder sonst was als Ladestation verwenden, doch viel besser wäre es doch, wenn man z.B. in der Nacht den Bezug aus dem Netz wieder ausgleichen könnte. Wenigstens zu Teilen.

Daher habe ich mal eine kleine Skizze einer kleinen gedanklichen Bastelei angefertigt:

https://drive.google.com/file/d/1RV_BoIe5rdbzinA8KOc-pZlZK6whkiVu/view?usp=sharing (20.02.23)

Problem:
Theoretisch möglich ist das ja, doch die Frage bleibt ob das auch praktisch möglich ist und wie genau.
Welche Teile braucht man im Detail und ist das am Ende wirklich kostengünstiger als das hier?
https://www.eet.energy/produkt/reservierung-solmate-g/#product-faqs (20.02.23)

Modularer und beim Umzug leicht umzubauen wäre es ja. Gerade für einen gelernten Elektriker.

Könntet ihr mir da ein wenig helfen bezüglich Smart Home und Teileliste?
Kennt sich jemand mit diesen Bastelleien in den entsprechenden Details aus?

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Universal Stabelektrode Minuspol Bedeutung.?

Hallo, ich hätte da mal eine frage, und zwar habe ich ein altes Ferm Concept 1500 Schweißgerät auf unseren Dachboden gefunden, keiner wusste davon. 🤣

Es gab schon öfters Tage wo ich ein Schweißgerät gebraucht hätte, aber nie eins gekauft habe.

Als ich dieses gefunden habe, habe ich mich riesig gefreut, mir gleich einen schweißhelm gekauft, und es gleich ausprobiert, aber jetzt ist die Freude schon wieder weg. 🤣🤣

Und zwar ist das so ich bin totaler Anfänger und habe sowas noch nie gemacht, habe mir schon viele Videos angeschaut und habe mich informiert, aber es funktioniert nicht richtig.

Meine Stabelektrode bleibt immer kleben, sie Zündung funktioniert überhaupt nicht, ich hatte noch Elektroden die dabei waren und ungefähr 30 Jahre alt sind, ich habe dann gelesen das Elektroden kaputt gehen können, also habe ich mir zum üben neue gekauft, habe das Gerät passend eingestellt und es ging genau so schlecht.

Jetzt würde ich euch gerne fragen ob ich einfach zu blöd bin oder ob es dafür einen anderen Grund gibt.

Ich kenne mich noch nicht so gut aus, aber was mir heute noch aufgefallen ist auf der Verpackung steht immer Gleichstrom Minuspol Wechselstrom was genau bedeutet das. ?

Das Ferm Concept 1500 ist ja ein altes Gerät wo die Kabel fest verbunden sind.

Schwarz Minus kommt ja die Klemme an das Werkstück.

Und das andere Kabel wo die Stabelektrode rein kommt ist ja Plus.

Gibt es da auch andere Elektroden für Pluspol, oder ist das auch nicht der Grund das es so schlecht zündet und es liegt nur an mir. 🤔🤣🤣

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