Frage bezüglich elektrischer Leitung und der fluss der Elektronen in den Leitungen ?
Hi @ll
Wenn ich zb den Küchen Mixer an die Steckdose anschliese dann fließt ja strom und ich kann den Mixer anstellen. Wie aber werden die Elektronen produziert die durch die Leitung fließen ? Und was genau machen die damit der Mixer sich auch bewegt ?
Für mich leider ein sehr schwer zu verstehende Sache die mich aber interessiert.
Über Antworten würde ich mich sehr freuen euch noch ein schönes Wochenende
3 Antworten
Elektronen werden nicht erschaffen, sie werden nur bewegt. Elektronen selbst sind nicht die Energie, Ihre Bewegung ist die Energie. Du darfst dir Elektronen also nicht wie ein Treibstoff oder Benzin vorstellen, das Verbraucht wird, viel mehr muss du sie dir wie eine Kette oder einen Gummi-Riemen vorstellen, der benutzt wird, um die Energie zu übertragen. Jedes Kabel (bzw. Metall) ist praktisch schon mit Elektronen gefüllt, die sich eben im Metall bewegen lassen. Du kannst es dir wie einen Schlauch gefüllt mit Murmeln vorstellen, schiebt man am einen Ende eine Murmel hinein, fällt am anderen Ende wieder eine heraus, weil man alle Murmel im Schlauch ein Stück weit weiter geschoben hat.
Vereinfacht kannst du es dir eben so vorstellen, dass wenn jemand im Kraftwerk ein Elektron ins Kabel schieben würde, würde es bei dir aus dem Kabel fallen. Da wir das aber natürlich nicht wollen und es auch nicht geht, verlegen wir die Kabel immer im Kreis, deshalb haben Stecker auch immer zwei Zinken. Am Ende ergibt das praktisch ein Kreis aus Elektronen, den man drehen kann. Bewegt sich ein Elektron, bewegen sich alle Elektronen im Ring mit ihm.
Nun gibt es zwei Möglichkeiten, entweder man schubst die Elektronen an, und sie fahren einfach immer weiter im Kreis. Das wäre Gleichstrom. Aber wenn sich die Elektronen so viel bewegen, geht auch viel Energie verloren. Deshalb benutzen wir an den Steckdosen Wechselstrom, unser Elektronenkreis wird abwechselnd ein Stück hin- und ein Stück zurückbewegt. In Deutschland passiert das 50-mal pro Sekunde (50 Hz).
Das bedeutet, dass die Elektronen aus dem Kraftwerk praktisch nie bei uns ankommen, das Kraftwerk schubst lediglich die Elektronen bei sich in den Kabeln hin und her, und da sich dadurch auch alle anderen Elektronen im Kabel bewegen, bewegen sich dadurch auch bei uns die Elektronen im Kabel. So wird die Energie in Form von Bewegung der Elektronen zu uns übertragen, eben wie eine lange Kette, das Kraftwerk ist ein Motor und bewegt diese hin- und her, und wir benutzen diese Bewegung (= den Strom) der Elektronen, um allerlei Dinge anzutreiben.
In Wirklichkeit benutzen wir oft die Eigenschaft, dass fließende Elektronen ein Magnetfeld erzeugen, z.B. in Elektromotoren, um den Strom nutzbar zu machen, aber es gibt noch viele andere Möglichkeiten, Strom in andere Formen von Energie (z.B. Wärme oder Licht) umzuwandeln.
Beim Wechselstrom sollten sich die Elektronen ja eigentlich genau so weit hin wie zurückbewegen, außerdem gibt es zwischendrin einige Trafos, wo Elektronen nicht durchkommen, da hier die Energie über Induktion übertragen wird. Die Elektronen aus dem Kraftwerk kommen also maximal bis zum ersten Trafo.
Elektronen gehören zu den Grundbausteinen der Materie, die werden nicht "produziert". Wo ein Strom fließt, dort bewegen sich die immer vorhandenen Elektronen im Stromkreis herum wie die Perlen auf einer geschlossenen Perlenkette oder die Kettenglieder beim Fahrrad-Antrieb.
Wenn Du beim Fahrrad mit angezogener Bremse in die Pedale trittst, entsteht an der Fahrradkette eine mechanische Spannung, aber die Kettenglieder bewegen sich nicht wegen des Bremswiderstandes (vergl. elektrischer Widerstand). Wenn Du die Bremse loslässt, beseitigst Du den mechanischen Widerstand, die Kettenglieder laufen im Kreis herum.
"Wenn ich zb den Küchen Mixer an die Steckdose anschliese dann fließt ja strom und ich kann den Mixer anstellen."
Nein, umgekehrt. An der Steckdose liegt eine elektrische Spannung an zwischen den beiden Buchsen. Erst wenn Du den dort angeschlossenen Mixer einschaltest, wird ein Stromkreis geschlossen. Dann fließt ein Strom, weil der elektrische Widerstand von beinahe unendlich auf das gewünschte Maß reduziert ist. Mit dem Strom wird ein Motor angetrieben. Zur Funktion des Motors siehe "Elektromotor".
Bei gegebener Spannung steigt die Stromstärke mit sinkendem Widerstand (Siehe "Ohm'sches Gesetz"). Wenn der Widerstand gegen null geht, liegt ein Kurzschluss vor, bei dem gewöhnlich die Leitungsschutz-Sicherung auslöst, damit bei der theoretisch unendlich großen Stromstärke nicht erst die Leitung wegbrennt und dann die Wohnung.
Alles klar, oder noch Fragen dazu?
Die Elektronen werden nicht Erzeugt. Sie werden nur bewegt , zb durch ein Magnetfeld oder mit der Sonne bei einer Solarzelle
Hier mal 2 Videos
https://m.youtube.com/watch?v=ZFlG4bz0Cfg
https://m.youtube.com/watch?v=P_uZmbNWwDM&t=328s
Und hier die prinziepielle Funktionsweise von Elektromotoren.
Gute Erklärung mit dem Schlauch aber die Aussage , dass die Elektronen aus dem Kraftwerk praktisch nie bei uns ankommen stimmt nicht. Dein Schlauchmodell ist auch ein Beweis dafür. Beim AC dauert es halt viel länger aber sie kommen irgend wann doch bei dem Verbraucher an.