Fliessrichtung des elektrischen Gleichstroms?

5 Antworten

Als die Stromrichtung festgelegt wurde, wußte man noch nichts von Elektronen. Die ersten Elemente, mit denen Strom erzeugt wurde, waren chemische Zellen, in denen sich z.B. zwei Elektroden aus unterschiedlichen Metallen befanden. Einige Metalle wurden von der Säure angefressen, die anderen weniger oder gar nicht (z.B. Eisen und Gold). Die Materialien, die weniger oder nicht angefressen wurden, nannte man edle Metalle, die anderen unedler. Es war nachvollziehbar, dass man dann festlegte, dass der Strom von der edleren (positiven) Elektrode zur unedleren (negativen) fließt. Dass die Elektronen negativ sind, und der Strom der Elektronen in Wirklichkeit andersherum fließt, entdeckte man erst später. Man hätte allerdings dann alle Formeln und Bücher umschreiben müssen, also hat man der Einfachheit halber festgelegt, dass alles so bleibt wie es ist, und im Hinterkopf behalten wir, dass es in Wirklichkeit andersherum ist. Die physikalische Stromrichtung (also der Elektronenfluß) spielt meistens keine Rolle, höchstens bei Halbleitern oder Elektronenröhren; in den meisten Teilgebieten der Elektrik ist das wurscht.


phantomusicos 
Beitragsersteller
 06.09.2024, 17:12

Eine Diode basoert doch auch auf einem Halbleiter..? Siehe Frage!

tomaushamburg  07.09.2024, 22:17
@phantomusicos

Die Flussrichtung der Elektronen spielt natürlich eine Rolle. Bei einer Röhrendiode fließen die Elektronen von der geheizten negativen Kathode zur Anode. Wegen der Festlegung der Stromrichtung von + nach - zeichnet man den Strompfeil allerdings von der Anode zur Kathode. Bei einer Halbleiterdiode ist das genauso, die Elektronen fließen von der n-dotierten Kathode zur p-dotierten Anode, den Strompfeil (also die Stromrichtung) rechnet man aber von Anode zu Kathode, deswegen zeigt das Dreieck auch in Richtung Kathode. Warum das "falschrum" ist: siehe oben.

Es gibt keine "neueren Erkenntnisse"...woher hast du das denn?

Wenn man von Strom spricht, so ist es zunächst erforderlich, eine Stromrichtung festzulegen. Und dann zählt man Ladung pro Zeit die duch eine Fläche geht, deren Flächennormale parallel zu der Zählrichtung steht. Wenn Elektronen von A nach B fließen, dann wird negative Laung transportiert. Also ist der Strom in der Fließrichtung der Elektronen negativ. Daran ändert auch eine Diode nichts.

In einem geschlossenen Stromkreis fließt Strom immer von Plus nach Minus. So war es schon immer und es gibt auch keinen Grund, diese Festlegung zu ändern.


phantomusicos 
Beitragsersteller
 07.09.2024, 07:49

"neuere Erkenntnisse" gemeint als neuer gegenüber der ursprünglichen Annahme, die von Plus zu Minus ausging.

isohypse  07.09.2024, 08:05
@phantomusicos

Der Strom fließt auch von Plus nach Minus. Wie oft soll man das noch sagen. Dir wird es nicht gelingen, die komplette Physik und Elektrotechnik umzuschreiben, nur weil du Elektronen (die zufällig die Ladungsträger in Metallen sind) unbedingt als positiv geladen betrachten möchtest. Es wurde einmal so defiiert und mehr gibts da nicht darüber zu sagen. Der Strom fließt von Plus nach Minus.

g0ldh4wk03  06.09.2024, 12:40

Stimmt, die Verwirrung rührt aber daher, dass der technische Pluspol physikalisch gesehen negativ geladen ist.

isohypse  06.09.2024, 12:45
@g0ldh4wk03

was willst du hören? Ein Plus-Pol hat höheres elektrisches Potenzial als der Minus-Pol. Abgesehen von einer sehr kleinen Kapazität zwischen den Polen wird hier auch nichts aufgeladen. Pole sind nicht geladen, und wenn überhaupt, dann ist der Plus-Pol immer noch positiv und der Minus-Pol negativ geladen.

Erfinde nicht die Elektrotechnik neu 😁

g0ldh4wk03  06.09.2024, 12:54
@isohypse

Wenn das der Fall ist, fließen die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol. Schließlich wollen ja die negativen Elektroden zum Positiven Pol wandern.

Es ist physikalisch ein einziger Wiederspruch zu sagen, Plus ist positiv und Minus Negativ geladen und trotzdem wandern die Elektronen (Ladungsträger) von Plus nach Minus. So funktioniert die Physik nicht.

Deshalb ist die (technischen) Stromrichtung wahrscheinlich einfach nicht das selbe wie die fließrichtung der Elektronen. Das der Pluspol negativ ist hab ich glaube ich Verwechselt. In wirklichkeit sind nur physikalische und technischen Stromrichtung vertauscht.

g0ldh4wk03  06.09.2024, 12:56
@isohypse

Natürlich sind Pole geladen, das ist das Funktionsprinzip von Kondensatoren.

isohypse  06.09.2024, 12:59
@g0ldh4wk03
Wenn das der Fall ist, fließen die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol.

ja, klar,

Es ist physikalisch ein einziger Wiederspruch zu sagen, Plus ist positiv und Minus Negativ geladen und trotzdem wandern die Elektronen (Ladungsträger) von Plus nach Minus. So funktioniert die Physik nicht.

wer behaupted das? Die Elektronen wander von Minus nach Plus.

Deshalb ist die (technischen) Stromrichtung wahrscheinlich einfach nicht das selbe wie die fließrichtung der Elektronen.

genau so ist es. Die Fließrichtung der Elektronen ist in der Elektrotechnik unwichtig. Alle physikalischen Gesetze wo ein Srom vorkommt, rechnen mit der technischen (=üblichen) Stromrichtung.

Das der Pluspol negativ ist hab ich glaube ich Verwechselt. In wirklichkeit sind nur physikalische und technischen Stromrichtung vertauscht.

ja, der Begriff Physikalische Stromrichtung ist komplett überflüssig.

isohypse  06.09.2024, 13:08
@g0ldh4wk03
Natürlich sind Pole geladen, das ist das Funktionsprinzip von Kondensatoren.

Wenn du mit "Pole" die Anschlüsse bezeichnest, die aus einer Batterie herauskommen, dann sind die nur unwesentlich bzw. ganz leicht geladen, da zwischen den Polen eine bestimmte, aber sehr sehr kleine Kapazität C existiert. Die Ladung auf einem Pol dieser Kapazität ist dann Q=C*U. Da der positive Anschluss höheres Potenzial hat, ist dieser naturgemäß auch positiv geladen. Aber eben nur unwesentlich. Der Antrieb für den Stromfluss ist der Unterschied des Chemischen Potenzials, nicht die Ladung, die auf den Polen draufsitzt. Wirkliche Ladungen treten nur im Inneren einer elektochemischen Zelle auf, nämlich in der Helmholtzschicht. Davon merkt man aber nach außen nichts, schon gar nicht an den Polen.

g0ldh4wk03  06.09.2024, 13:19
@isohypse

Aber im Betrieb wandelt sich das chemische Potenzial ja in elektrisches um oder nicht?

Und ist das elektrische Potenzial nicht durch die Ladung bestimmt?

isohypse  06.09.2024, 13:27
@g0ldh4wk03

Was du als Potenzialunterschied an den Polen misst, ist der Unterschied im chemischen potenzial. Nach außen hin ist das gleichzeitig das elektrische Potenzial. Durch diese treibende Kraft kommt es zu einer Ladungstrennung innerhalb der Helmholtzschicht, usw... jedenfalls ist der Plus-Pol außen nur ganz unwesentlich (und positiv) geladen, was der parasitären Kapazität zwischen den Polen geschuldet ist. Mehr als etwa 1pF wird das aber nicht sein - also völlig vernachlässigbar. Strom fließt aber nicht aufgrund dieser Ladungen, sondern aufgrund des Unterschieds im chemischen Potenzial.

g0ldh4wk03  06.09.2024, 13:29
@isohypse

Ok dann nehm ich das mal so hin. Bis jetzt gehörten Stromfluss und Ladungsdifferenz für mich immer zusammen.

isohypse  06.09.2024, 13:49
@g0ldh4wk03
Ok dann nehm ich das mal so hin. Bis jetzt gehörten Stromfluss und Ladungsdifferenz für mich immer zusammen.

Leider wird das in Schulen falsch dargestellt - und das schon über 100 Jahre...

Ist auch nicht der einzige Unsinn, der im Physikunterricht an Schulen verzapft wird. Beispielsweise das Minuszeichen im Induktionsgesetz...

Kelec  06.09.2024, 15:50
@isohypse

Das Minuszeichen im Induktionsgesetz ist Konventionssache und es macht durchaus Sinn.

Du findest es nicht nur im Schulunterricht sondern auch in den Maxwellgleichungen usw. und dort ist es auch zwingend notwendig. Das ganze ist auch als Lenzsche Regel bekannt.

isohypse  06.09.2024, 16:07
@Kelec

Nein: wenn ich die Richtung der umhüllenden orientierten Fläche richtig verwende, so wie es bei den Maxwell Gleichungen vorausgesetzt wird, dann macht das Minus Sinn und ist auch notwendig. Schülerwissen darüber i.A. aber gar nichts...außer sie lernen auf Uni Niveau.

Wenn ich keine Sekunde darüber verliere, über eine Stromrichtung zu reden bzw. festzulegen , aber dennoch das Minus wie eine Monstranz vor der Gleichung her trage, dann ist dies entbehrlich und oft auch falsch.

Bei dem in der Elektrotechnik üblichen Verbraucher-Zählpfeilsystem existiert das Minus auch gar nicht. Es ist einfach

U=+L*dI/dt

Und das ist in diesem Kontext auch richtig.

Und wenn ich das minus verwenden will, muss ich Zählrichtungen so festlegen, dass es dazu konsistent ist.

Mich verwunder immer wieder, wie selbstsicher das Minus geschriebenen wird, ohne eine Zählrichtung festzulegen. Dies ist der allererste Schritt den man üblicherweise macht.

Kelec  06.09.2024, 16:20
@isohypse
Nein: wenn ich die Richtung der umhülleden Fläche richtig verwende, so wie es bei den Maxwell Gleichungen vorausgesetzt wird, dann macht das Minus Sinn und ist auch notwendig.

Warum sagst du Nein und wiederholst dann genau das was ich geschrieben habe? Es ist eine Vorzeichenkonvention und diese ergibt bei Maxwell aus der Orientierung des Kreuzproduktes in den Differentiellen Formen.

Wenn ich keine Sekunde darüber verliere, über eine Stromrichtung zu reden bzw. festzulegen , aber dennoch das Minus wie eine Monstranz vor der Gleichung her trage, dann ist dies entbehrlich und oft auch falsch.

Du solltest natürlich wissen woher es kommt falsch ist es allerdings nicht.

Ich stimme dir schon zu dass es notwendig ist zu wissen in welchem Bezugssystem das nun hat und welche Implikation das nun auf die Rechnung hat, aber das sollte man ohnehin immer wissen wann welches Vorzeichen zu verwenden ist.

Die Aussage:

Ist auch nicht der einzige Unsinn, der im Physikunterricht an Schulen verzapft wird. Beispielsweise das Minuszeichen im Induktionsgesetz...

würde ich so auffassen, dass du generell der Meinung bist, dass das Minus da nicht hingehört was es aber tut.

Natürlich wird das Minus zu einem Plus wenn du den Spannungsabfall an einer Spule betrachtest ist ja auch klar. Wenn du allerdings die Induktion in einer Leiterschleife beachtest dann macht das Minus aber wieder Sinn.

Mich verwunder immer wieder, wie selbstsicher das Minus geschriebenen wird, ohne eine Zählrichtung festzulegen. Dies ist der allererste Schritt den man üblicherweise macht.

Und war auch bei uns der erste Schritt den wir in der Schule gemacht haben, dass ansonsten da Unsinn raus kommt ist klar. Das ist in etwa so wie wenn du die Spannungsabfälle an Widerständen inkonsistent zu der Stromrichtung einzeichnest.

isohypse  06.09.2024, 17:02
@Kelec

Schüler sind mit Maxwell Gleichungen überfordert, da die Mathematik noch fehlt. Ausnahmen gibt es...

Wenn man aber beim simplen Induktionsgesetz für eine Induktivität das Minus schreibt, muss man U und I gegensinnig zählen. Normalerweise tut man das als Elektrotechniker aber nicht. Wenn man es richtig macht ist es ja ok, nur frage ich mich, wozu man ein Minus hinschreiben soll, wenn man Richtungen sowieso nicht festlegt. Das ist im Schulbüchern an der Tagesordnung, manchmal sogar auch noch falsch.

Dass die Maxwell Gleichungen das minus drin haben, darüber rede ich ja nicht.

isohypse  06.09.2024, 17:06
@Kelec

Und bei der Leiterschleife ist es genau so...

Kelec  06.09.2024, 17:41
@isohypse

Das - ist die Lenzsche Regel. Das was du damit ausdrückst ist dass der Spannungsabfall so gerichtet ist, dass er der Stromänderung entgegen wirkt.

Ob du nun das - brauchst oder nicht hängt wie gesagt von den Zählpfeilen ab die du definierst und ja das wurde auch uns in der Schule so beigebracht, es ist aber nicht per se falsch und darum geht es hier. Auch unser Lehrer hat uns diesbezüglich ebenfalls darauf hingewiesen.

Und bei der Leiterschleife ist es genau so...

Ein Stromanstieg Primärseitig erzeugt Sekundärseitig eine Spannung die so gerichtet ist wie Spannung der Spannungsquelle in der Primärspule, bei selben Wickelsinn.

Ob du hier wieder ein + oder - ins Induktionsgesetz setzt hängt am Ende eben wieder davon ab welches Zählsystem du ansetzt.

Defakto ist es sogar komplett egal ob du da ein - oder + stehen hast weil solche Vorzeichen immer von den verwendeten Zählrichtungen abhängt, das ist in der gesamten Elektrotechnik so. Wenn man diesen Umstand nicht versteht dann macht die Verwendung eines + im Induktionsgesetz das auch nicht besser.

Kelec  06.09.2024, 17:46
@Kelec

Für mich ist das - da auch logisch, aber das ist eventuell so weil ich es einfach so gewohnt bin und auch nie anders verwendet habe.

Aber meiner Meinung nach ist es wichtiger, zu verstehen was das - aussagt und was es bedeutet und nicht das ganze einfach zu kaschieren. Wenn mans versteht woher das kommt dann verwendet man das ganze auch nicht falsch.

isohypse  06.09.2024, 17:50
@Kelec

Aber das hinschreiben des Minus ist dann genauso entbehrlich.

Und selbst bei

U=d Phi/dt

Hängt es ab, wie ich U und Phi zähle. Man muss sich das für jeden Einzelfall überlegen. Es hängt schlichtweg davon ab, wie ich ein Messgerät anschließe: erst dadruch kann man überhaupt das Vorzeichen definieren.

Im den üblichen Modellen des Transformators (im Prinzip gekoppelte Leiterschleifen) sind die Zählrichtungen durch eine Konvention so festgelegt, dass man eben kein Minus hat.

Das Minus wegzulassen finde ich jedenfalls weniger irritierend, sls es falsch dazu zu schreiben, denn ohne Vorzeichen rede ich von einem Betrag, dessen Vorzeichen man sich erst extra überlegen muss. Ein falsches Minus im Kontext stört mich hier aber durchaus. Das ist in etwa so, als würde ich sagen I=10 ohne eine Einheit anzugeben.

Kelec  06.09.2024, 18:23
@isohypse
Das Minus wegzulassen finde ich jedenfalls weniger irritierend, sls es falsch dazu zu schreiben, denn ohne Vorzeichen rede ich von einem Betrag, dessen Vorzeichen man sich erst extra überlegen muss.

Das würde ich nicht sagen, da wir auch bereits in der Schule strikt zwischen Betrag und Messgrößen unterschieden haben.

Also aus meinem Verständnis machts keinen Unterschied und es war auch bei uns in der Schule für niemanden ein Problem, da es uns vermittelt wurde wo das - daher kommt und was es bedeutet.

Ein falsches Minus im Kontext stört mich hier aber durchaus.

Wie betrachtest du den Kontext. Das - macht ja alleine aus dem Kontext der Lenzschen Regel Sinn. Dass es dann je nach Zählrichtung anders sein kann ist ja logisch wenn man weiß, was Zählrichtungen sind.

isohypse  06.09.2024, 19:46
@Kelec

Man sieht bei Schülern immer wieder solche Bilder:

https://ucloud.univie.ac.at/index.php/s/wwEGmqsFSsr4PFb

Bei sowas gehe ich an die Decke, wenn jemand dann schreibt

U = -N dΦ/dt

Was soll das Minus denn heißen? Dass das Voltmeter eine negative Spannung anzeigt???

Das Vorzeichen in einer Gleichung muss Sinn machen und nachprüfbar sein. Dann muss man aber wissen, wie man die Flussänderung und die elektrische Spannung vorzeichenrichtig misst. Das geht aus so einem Mikey-Mouse Bild nicht hervor. Dem Minuszeichen irgendeine Aufmerksamkeit zu schenken, ist hier völliger Quatsch.

Und auch das gibt noch keinen Sinn. da man den wicklungssinn nicht sieht:

https://ucloud.univie.ac.at/index.php/s/J85oMSndngLQqEc

Kelec  06.09.2024, 23:28
@isohypse
Dem Minuszeichen irgendeine Aufmerksamkeit zu schenken, ist hier völliger Quatsch.

Was soll denn daran quatsch sein?

Das - ist im Rahmen der jeweiligen Aufgabe zu betrachten. Da ist es wirklich egal ob da - oder + steht in der Formel dreh den Bezugspfeil um und dann hast du es anders....

Es ist wichtig das Bezugssystem zu verstehen und welchen Sinn du deine Vorzeichen in der jeweiligen Aufgabe betrachtest. Du kannst es immer so oder so definieren, das Vorzeichen ist reine Konvention in so fern verstehe ich das Problem nicht. Meine Meinung ist entweder man versteht was das - bedeutet oder nicht da änderts auch nichts drann wenn du das gegen ein + austauscht.

Auf dem Bild sieht man nicht mal was Magnetfeld macht in so fern ist das ohnehin unbrauchbar.

Was das zweite Bild angeht das UL an der Spule wirkt dem von außen wirkenden U entgegen.

isohypse  07.09.2024, 07:29
@Kelec

Das zweite Bild ist definitiv falsch. Du verstehst mich nicht, lassen wir es...

isohypse  07.09.2024, 08:01
@Kelec
Was das zweite Bild angeht
das UL an der Spule wirkt dem von außen wirkenden U entgegen.

Zeigen u und i der Spule in die selbe Richtung:

       u
  i  -------------->
 --->------########-------
 

dann hast du: u(t) = L*i'(t).

 

Für die umgekehrte Bepfeilung:

       u
  i  -------------->
 ---<------########-------

 

gilt hingegen das:

u(t) = -L*i'(t)

Obwohl das ziemlich einfach ist, wird es immer wieder durcheinandergebracht.

In meinem zweiten Bild sprach ich von der oberen Bepfeilung- und da gehört das Minus nicht hin.

Kelec  07.09.2024, 09:52
@isohypse

Ich hätte das Bild anders gelesen. Natürlich ist das U in der Formel falsch, aber wenn U die Spannungsquelle beschreibt dann ist die Spannung an der Spule gegensinnig zur externen Quellenspannung gerichtet womit das - für eine Erklärung auch hier wieder Sinn machen kann.

Aber ich gebe dir schon recht dass das indem Fall nicht sauber ist und sehr leicht falsch verstanden werden kann.

isohypse  07.09.2024, 17:51
@Kelec

Wo siehst du eine Spannung an der Spule, die gegensinnig zur angelegten Spannung gerichtet ist? Das U der Spannungsquelle ist mit dem U über der Spule hier identisch. Siehst du irgendwo eine zweite Spannung? Da sind zwei Punkte zwischen denen ein U liegt und das ist gleichzeitig das U der Quelle und das U über der Induktivität. Was für einen Mehrwert bringt es, hier von einer entgegen gerichteten Spannung zu reden und wo soll diese liegen? Bei einem Spannungsabfall an einem Widerstand sprichst du ja auch nicht von einer Gegenspannung, denn auch hier gibt es nur das eine U. Hier hätte man u=i*R als konstitutiven Zusammenhang und im ersteren Fall u=L*i'. Da braucht man weder ein Minus noch das Konzept einer Gegenspannung. Genau das ist der Punkt, wo viele ins Trudeln kommen, was aber komplett überflüssig ist.

Kelec  08.09.2024, 19:06
@isohypse

Natürlich ist der Spannungsabfall an einem Widerstand der externen Spannung gegengerichtet so wie der Spannungsabfall an der Spule auch.

U-UL=0 bzw U-UR=0 ist ja auch äquivalent zu U=UL oder U=UR

Das ins Trudeln kommen schreibe ich einem Fehlenden Verständnis zu und nicht einem Vorzeichen in irgendeiner Formel.

Besser wärs wenn die Lehrer hier ein Verständnis dafür lehren, dann gibts auch kein Trudeln.

Kelec  08.09.2024, 19:09
@Kelec

Das wurde uns auch in der HTL und an der Uni so vermittelt, dass Vorzeichen immer von einer Konvention und dem Zählsinn abhängen, in so fern sollte man denen nicht zu viel Aufmerksamkeit schenken sondern eben überlegen welches Vorzeichen nun korrekt wäre.

Wenn ich natürlich keine Ahnung habe worauf sich das - bezieht dann habe ich so oder so ein Problem

isohypse  08.09.2024, 19:43
@Kelec
U=UL oder U=UR

dann ist es aber nicht gegengerichtet. Gegengerichtet wäre für mich U=-UL bzw. U=-UR.

Es ist halt die Frage, was du unter gegengerichtet verstehst. Wahrscheinlich verstehst du unter dem Begriff "gegengerichtet" etwas anderes. Klär mich auf!

Kelec  08.09.2024, 19:50
@isohypse

Unter gegengerichtet verstehe ich der treibenden Spannung entgegengerichtet.

So wie es nun mal der Spannungsabfall an einem Widerstand ist.

Es gilt U-UR=0 UR ist daher U gegengerichtet.

Wären sie gleichgerichtet würde eben U+UR gelten für die Spannung nach dem Widerstand, was logischerweise ja nicht der Fall ist.

isohypse  08.09.2024, 19:57
@Kelec

Meinst du entgegengerichtete Richtungen im Bezug auf den Umlaufsinn einer Masche? Langsamm dämmert es mir, wo wir aneinander vorbeireden. Ich hatte den Zweipol einer Spule lösgelöst vom eventuellen Einbau in einer Masche betrachtet. Wir reden die ganze Zeit vom gleichen, nur hätte ich da was anderes darunter verstanden. Selbst wenn wir jetzt aber das Sprachproblem gelöst haben, wirst du mir wohl zustimmen, dass hier das Plus Zeichen richtig ist, und kein Minus, wie das manche behaupten.

https://ucloud.univie.ac.at/index.php/s/CtS3sxRq6xKdg3e

Es geht ja die ganze Zeit nur um das.

Als entgegengesetzt hätte ich den Fall betrachtet, wo ein (falsches) Minus drin steht.

Kelec  08.09.2024, 20:03
@isohypse

So wie es hier steht ist es falsch ja, also das UL ist natürlich Gleichsinnig zun Stromfluss orientiert, sonst wäre ja auch die Lenzsche Regel verletzt.

isohypse  08.09.2024, 20:05
@Kelec

Naja, dann hätten wir die Diskussion abkürzen können 🤣

Kelec  08.09.2024, 20:08
@isohypse

Ja das schon. Ging mir nur darum, dass es eigentlich egal ist ob du etwas als positiv oder negativ orientiert definierst solange man es konsistent durchzieht.

Praktisch kann ich in einer Schleife ja auch schreiben Uq-U1-U2=0 oder U1+U2-Uq=0 was ja gleichwertig ist.

isohypse  08.09.2024, 20:12
@Kelec

Es ging mir um die Richtigkeit der Formel. Die kann ja nur entweder richtig oder falsch sein und du hast gestern etwas zweideutig darüber geschrieben, sodass ich mich am Ende wieder nicht auskannte, was du nun wiklich meinst.

Übrigens zeichnet man Spannungspfeile im U.S. Raum von - nach +. Das ist genau umgekehrt wie bei uns. DANN hätte das Minuszeichen wieder gestimmt. Glaube aber nicht, dass den Unterschied bei uns viele kennen und diese Bepfeilung ist bei uns eher unüblich:

https://spinningnumbers.org/a/sign-convention.html#sign-convention-for-passive-components

https://spinningnumbers.org/drafts/8-5sign-convention-sources.html

Kann mir aber vorstellen, dass hier Schulbücher durcheinander kommen.

Kelec  08.09.2024, 20:18
@isohypse

Ja die Richtigkeit des Vorzeichens in der Formel ergibt sich erst in Verbindung mit einer Orientierung.

Ich kann auch UR=-R*I schreiben was dann eben je nach Bezugssystem falsch ist oder eben nicht.

Wichtig ist hier meiner Meinung nach lediglich das Verständnis dass Spannungsabfälle der treibenden Spannung entgegen wirken.

Das mit den US kannte ich gar nicht.

Der Knackpunkt ist der, dass im elektrischen Schaltplan das Symbol für die Diode gemäß technische Stromflussrichtung konstruiert wurde. D.h. der technische Strom fließt in Richtung des Diodenpfeils. Dementsprechend wird die Diode in den Schaltplan auch zeichnerisch so eingebunden. Wenn man dieselbe Zeichnung nun mit der physikalischen Stromrichtung betrachtet, wird dadurch nichts verletzt. Nur beißt sich die Stromrichtung dann mit der Pfeilrichtung des Diodensymbols, weil er diesem entgegen fließt.

Du solltest an sich nicht zwischen physikalischer und technischer Stromrichtung unterscheiden. Dass sich Elektronen entgegen dem Feld bewegen liegt an ihrer negativen Ladung.

Positive Ladungsträger würden sich von Plus nach Minus bewegen wie sie es auch in Ionenleitern tun.

 Bei Berechnungen spielt die Stromrichtung angeblich keine Rolle.

Solange du die Berechnungen immer konsistent hältst ist das natürlich ganz egal.

Wenn allerdings in einem Stromkreis eine Diode eingebaut ist, die den Stromfluss in eine Richtung sperrt, müsste die Flussrichtung der Elektronen doch eine Rolle spielen?

Tut sie natürlich, allerdings beschreibt man in Halbleitern wie Dioden ohnehin immer den Elektronenstrom und den Löcherstrom. Der Löcherstrom geht von Plus nach Minus und der Elektronenstrom von Minus nach Plus.

Die Diode leitet den Strom natürlich nur in eine Richtung, aber idR macht die Elektrotechnik keine Aussage dazu was hier wirklich fließt, also dem Elektrotechniker ist es komplett egal ob da nun Positronen oder Elektronen durch den Draht fließen, die Rechnung bleibt in beiden Fällen gleich.

Das Elektronen zur positiven Ladung wandern ist schon ewig bekannt. Wir verwenden Plus und Minus als intuitiveres Quelle und Senke Prinzip, wo Plus nunmal die Quelle und Minus die Senke ist.

Die Diode wird ja auch mit Plus und Minus beschriftet, solange es also allgemein gültig ist, das der Strom vom Pluspol zum Minuspol fließt, ist das komplett egal in welche Richtung die Elektronen wirklich wandern.