Potential im idealen Leiter?
Warum ist das Potential im idealen Leiter gleich, für mich macht das gar keinen Sinn. Wenn ich das Potential als Maß für die potentielle Energie eines Coulombs Testladung definiere, und das elektrische Feld Arbeit an den Elektronen im idealen Leiter verrichtet, indem es mit einer Kraft F auf einem Weg s wirkt, dann muss die potentielle Energie doch in kinetische Energie umgewandelt worden sein, Allein dadurch, dass der ideale Leiter Länge hat, muss doch die potentielle Energie in Bewegungsenergie umgewandelt werden, somit muss auch das Potential sinken. Ich verstehe die Argumentation mit dem Widerstand nicht, warum sollte ein Widerstand zu einer Senkung der POTENTIELLEN Energie führen, kinetische Energie na klar, sind ja Stoßprozesse mit den Atomrümpfen. Analogie: Wenn ich einen Ball durch einen viskosen Stoff fallen lasse, nimmt ja seine potenzielle Energie nur deswegen ab, weil er mit der Gravitationskraft F auf einer Strecke s bewegt wird und nicht, weil der Stoff viskos ist. Warum sollte das beim Stromkreis anders sein?
Danke im Voraus!
4 Antworten
Eine von Null verschiedene Potenzialdifferenz in einem idealen Leiter hätte eine unendliche Stromdichte zur Folge. Somit stellen sich die Verhältnisse genau so ein, dass eben überall das selbe Potential herrscht bzw. E=0
Warum ist das Potential im idealen Leiter gleich
Wie der Name sagt, ist der ideale Leiter ein Wunsch, denn den gibt es real ja nicht. Er wurde so definiert, um bei Berechnungen diesen erst einmal nicht berücksichtigen zu müssen. so haben es Elektroanfänger leichter, erst einmal die Grundlagen zu verstehen, ohne direkt mit mehreren Widerständen in Reihe rechnen zu müssen... Erst wenn die Grundlagen sitzen, fängt man an, den realen Leiter mit einzubeziehen, um Spannungsfall über eine Leitung ect mit einzurechnen...
Dein Denkfehler ist, dass der IDEALE Leiter keinen elektrischen Widerstand hat und dass deshalb kein Arbeit verrichte werden muss, wenn Ladungen verschoben werden. Und da kein Widerstand vorhanden ist, gibt es im Leiter kein elektrisches Feld. Und als Letztes es heist Potentialdifferenz; "in einem idealen Leiter gibt es keine Potentialdifferenz", was auch nicht anders sein kann, denn die Potentialdifferenz in Volt ist der Strom in Ampere mal dem Widerstand in Ohm, der ist aber per Definition Null!
Wieder der gleiche Fehler. du hast das IDEAL vergessen. Im Idealen Leiter gibt es kein Feld. DAs dadurch das Antriebsmoment für die Elektronen ist dem "Gedankenexperiment" geschuldet. Tatsächlich kann man es aber mathematisch nachweisen, das es trotzdem Funktioniert. Die "Elektronengeschwindigkeit ist u.a. vom Quotienten E-Feld/ spez.Widerstand abhängig. Wenn man den widerstand halbiert und sich dadurch auch die Stärke des E-Feldes halbiert bleibt der Quotient gleich. Das kann man beliebig oft wiederholen und so beliebig nah an die Null kommen. Das ist jetzt physikalisch nicht ganz richtig, weil da noch andere Einflußgrößen teilnehmen und am Ende die elektrischen Größen gequantelt sind und nicht mehr halbiert werden können, aber für diese Anwendung reicht es (hoffentlich)
Du solltest dir das Leben nicht kompliziert machen mit Coulomb zu rechnen.
Man kann eine elektrische Potentialdifferenz auch in Spannung oder Volt messen. Da braucht man sich nicht um den Strom zu kümmern, der hier eh nicht fließt. Ein idealer Leiter überträgt ein Potential ohne Stromfluß von einem Punkt zum anderen. Nur im Moment des Verbindens gibt es beim idealen Leiter einen unendlich großen Stromstoß.
Auch Supraleiter sind nur scheinbar ideale Leiter, da die Supraleitung bei ner Stromobergrenze zusammenbricht.
Danke erstmal, aber warum gibt es im Leiter kein elektrisches Feld und warum sollten sich die Elektronen bewegen, wenn es kein elektrisches Feld gibt?