Driftgeschwindigkeit von Elektronen?
Die Driftgeschwindigkeit von Elektronen ist doch sehr klein (ca. 0.64 mm/s). Wieso geht das Licht beim Einschalten trotzdem sofort an?
Ich habe folgende Antwort und würde ihre Plausibilität gerne diskutieren:
3 Antworten
Die komplette Leitung von Lichtschalter zu Lampe ist mit Elektronen "gefüllt". Wenn du den Lichtschalter einschaltest, braucht sich das Elektron gar nicht bis zur Lampe zu bewegen (tut es sowieso nicht), sondern die Kraftwirkung muss nur weitergegeben werden. Die Kraftwirkung entsteht durch das elektrische Feld - und dieses breitet sich extrem schnell (In Kupferkabel ca. 2/3 Lichtgeschwindigkeit) aus.
Da wir Wechselspannung im Hausstromnetz haben, bewegt sich ein einzelnes Elektron immer nur hin und her - 10ms in die eine Richtung, dann 10ms in die andere Richtung.
Nicht ganz einverstanden bin ich mit der Aussage, dass elektrische Ladungen durch das elektrische Feld innerhalb des Leiters "induziert" werden. Es ist kein elektromagnetisches Induktionsphänomen und es findet keine Ladungsträger-Erzeugung oder Trennung statt.
Es findet eine Verschiebung von Elektronen statt und somit eine Ausbreitung der Kraftwirkung.
Stell dir vor, einen langen Güterzug. Die Gleise sind die Leitung und die Wagen sind die Elektronen. Bewegt sich ein Elektron, bewegen sie sich alle. Am Anfang des Zuges und dem Ende zum gleichen Zeitpunkt.
Weil sich alle freien Elektronen im Leiter beim Einschalten gleichzeitig in Bewegung setzen, so ähnlich wie die Glieder der Fahrradkette beim Fußtritt auf das Fahrradpedal.