Gleichrichter: positive und negative Halbschwingungen?
Hallöchen, ich habe meine Physik Arbeit zurück und verstehe nicht, was unsere Lehrerin bei dieser Aufgabe will.
Bei einer Wechselspannung werden ja ständig Plus und Minuspol umgepolt. Und dabei entsteht so eine Sinuskurve die ins positive und negative geht. (Bild2) Wenn man dann einen Gleichrichter einbaut, wird immer nur die jeweilige positive Kurve genommen, sodass die pulsierende Gleichspannung entsteht. Und somit die e- bei A-B (Bild1) in die gleiche Richtung fließen.
Daher habe ich die positiven und negativen Halbschwingungen als die Umpolung verstanden und einfach den Weg der e- bei der einen und anderen Umpolung eingezeichnet.
Jetzt sagt sie aber, dass ich irgendwie als 2.Weg den Weg der Protonen hätte einzeichnen sollen..
Aber wieso? Wieso hätte sie uns eine Wechselpannung angelegt, wenn wir gar nicht die Umpolung einzeichnen, sondern nur die eine Polung betrachten und dabei den Weg der e- und Protonen einzeichnen hätten sollen? Da hätte sie doch auch einfach eine Gleichspannung angeben können..
Ok, zurück zur Frage: Hat Sie die Frage wirklich richtig formuliert? Ich dachte positive und negative Halbschwingungen sind die bei der Umpolung entstehenden jeweiligen "halben Kurven"/ "Hügel" und die Lücke die zwischen den 2 Hügeln (blau) ist, würde durch die Halbschwingung der e- vom anderen Pol (rosa) kommen und ausgefüllt werden..
Wieso meint sie die positive Halbschwingung wäre der Weg der positiven Teilchen??
Ich freue mich über jede Aufklärung, aber bitte genau und idiotenfreundlich erklärt,
LG Mayu
PS: Der halbe Punkt würde nix mehr an der Note ändern, bräuchte für die 1 noch 3½ Punkte.. (Hab bei vielen Aufgaben zu ungenau erklärt..) Aber ich würde trotzdem gerne all meine Fehler verstehen, falls sowas in Oberstufen-Prüfungen wieder kommt.
Ich habe jz nach einigen Antworten das hier interpretiert (auch wenn ich, auch wenn das jz so richtig ist, den Sinn immernoch nicht verstehe):
Tut mir leid, 2. und letzte Ergänzung:
Ich denke, wenn das richtig ist, habe ich es jz verstanden:
7 Antworten
Eigentlich betrachtet man den Strom von + nach -, aber das ist hier Nebensache: Hier ist etwas falsch, egal wie man es sieht.
Also wenn du von positiven Ladungsteilchen ausgehst, müsstest du (nur) deine Pfeile umdrehen und es würde passen. (Weg durch Dioden würde stimmen)
Wenn du von den Bewegungen der Elektronen ausgehst, laufen sie den falschen Weg durch die Dioden...
Dein grüner Weg ist die Richtung der Elektronen für eine Halbwelle. Der violette Weg ist der Weg der "technischen Stromrichtung" - wie es häufig in der Schule genannt wird. (Außerhalb der Schule ist die "technische Stromrichtung" = Stromrichtung und "physikalische Stromrichtung" eher Ladungsträgerbewegung)
Ich denke, dass die Aufgabe schon zum Ziel hatte, die Pfade für beide Halbwellen zu zeichnen. Das Besondere am Brückengleichrichter ist ja, dass dahinter der Strom immer in die gleiche Richtung fließt. Das wird durch die "geschickte" Diodenanordnung erreicht.
Aus meiner Sicht war deine Interpretation wie in deiner ersten Skizze schon richtig - nur dass da eben noch Fehler waren.
Bezüglich der Stromrichtungen sehe ich das so: Hättest du die Pfeile richtig gemäß der "physikalischen Stromrichtung" gezeichnet, also der Bewegung der Elektronen, wäre die Aufgabe nicht fehlerhaft gewesen... Auch wenn man eben üblicherweise von Plus nach Minus geht und Pfeile entsprechend von Plus nach Minus zeichnet.
Ja, ich denke schon, dass du die Aufgabe richtig erfasst hast. Und die Einzeichnung der Pfeile ist jetzt konsistent.
Eine Kleinigkeit bleibt aber: Wie gesagt, üblicherweise wird der Strom von + nach - betrachtet. Die Lehrerin hat also höchstwahrscheinlich die Pfeile auch so erwartet... Das meinte die Lehrerin damit, dass du die "Protonenbewegung" einzeichnen sollst, also so tun sollst, als wären Protonen die Ladungsträger. Du weißt sicher, dass man früher davon ausging, dass sich positive Ladungsträger bewegen... Die Definition des Stromes ist immer noch so... und außerhalb der Schule nahezu ausschließlich so gebräuchlich.
Ich habe das Gefühl, der Lehrerin (und auch anderen hier) ist gar nicht aufgefallen, dass dein Weg durch die Dioden am Anfang falsch war... Möglicherweise hättest du sonst einen größeren Punktabzug bekommen. Vielleicht hast du hier wirklich die 0,5 Punkte Abzug bekommen, weil du die Pfeile nicht von Plus nach Minus gezeichnet hast.
Eigentlich ist die Frage etwas ungeschickt gestellt. Sie sollte lauten:
Zeichne den Weg des Stroms (technische Stromrichtung) bei der positiven und negativen Halbwelle der Wechselspannung.
(Eine Halbschwingung oder eine Spannung hat keinen Weg.)
Und dann musst du einfach immer die technische Stromrichtung von Plus zu Minus betrachten, und die ist halt so, als flössen positive Ladungsträger.
Du hast die Elektronenflussrichtung eingezeichnet:
Wenn du sämtliche Pfeile umdrehst (und die + und - Zeichen lässt), dann stimmt's.
Und ja:
Positive oder negative Halbwelle ist eigentlich auch willkürlich definiert, bezieht sich meist darauf, dass man Spannungspfeile von oben nach unten zeichnet. Normal ist positiv, oben plus, unten minus.
Umgepolt ist es dann eben eine negative Spannung, die Pole sind vertauscht.
Ein ganz finsteres Thema.
Der elektrische Strom fließt immer von Plus nach Minus. Das ist auch die Richtung, in der die Dioden entsprechend ihrem Schaltzeichen den Strom durchlassen.
Die Elektronen, die den Strom in fast allen Leitern tragen, haben eine negative Ladung. Daher bewegen sie sich von Minus nach Plus.
Wenn der Strom von Plus nach Minus fließt, bewegen sich aber keine Protonen. Die bleiben dort, wo sie sind. Der Stromfluss kommt lediglich durch die Elektronen zustande.
Wenn man Elektrotechnik verstehen will, sollte man (so weit es geht) die im Physikunterricht (und nur dort, aber nicht in der "richtigen" Physik) verbreitete "physikalische Stromrichtung" vergessen.
Doch spätestens bei pn-Übergängen muss das aufgegriffen werden. Auch die Anschlussbezeichnungen sowie Schaltzeichen von Transistoren können den Neuling sonst ziemlich verwirren, Stichwort: Vom Kollektor zum Emitter fließender Strom :)
Historisch sind die Bezeichnung nicht wirklich sondern die Beschreiben schon was da passiert.
Der Emitter emitiert Minoritätsladungsträger in die Basis. Der Kollektor nimmt die Minoritätsladungsträger aus der Basis wieder auf.
Das Verhalten ist dabei egal ob es nun ein NPN oder PNP Transistor ist, nur dass die Minoritätsladungsträger in der Basis eben einmal Elektronen und einmal Defektelektronen sind.
Also zum Verstehen dieser Bezeichnungen und zum verstehen des physikalischen Verhaltens des BJT muss man schon die tatsächliche Ladungsträgerbewegung verstehen.
Für die in der Elektrotechnik betrachtete Stromrichtung ist das aber egal.
Das ist alles richtig beschrieben.
Emitter und Kollektor haben ihre Funktion beibehalten. Da habe ich mich doch etwas blöd ausgedrückt.
Nur die Bezeichnung "Basis" stammt aus der Zeit, als ein galliumdotiertes Germaniunplättchem die mechanische Grundlage (Basis) des Transistors bildete.
Protonen bewegen sich da gar nicht.
In der Technik verwendet man aber die technische Stromrichtung und die ist von + nach - definiert und komplett unabhängig davon ob sich positive oder negative Ladungsträger bewegen.
Also vergiss in so einem Fall einfach die Elektronen und zeichne den Strom von + nach - ein.
wo sollen da Protonen sein? Das ist in diesem Zusammenhang ja absurd. Der Strom fließt von Plus nach Minus - der ist weltweit so einheitlich definiert. Die physikalische Stromrichtung braucht kein Mensch.
Danke für die Antwort, ich habe die Frage jz ergänzt, nachdem ich versucht habe deine Antwort irgendwie zu verstehen, könntest du mir sagen, ob du das so gemeint hast?