Wählt der Strom wirklich den Weg des geringsten Widerstandes? Wenn ja, wie?
Dann hätte man es doch mit Superposition im Sinne des fermatschen Prinzips zu tun, oder?
5 Antworten
(1)
Nein, wie schon gesagt wurde.
Als Denkhilfe: Schau mal, was bei einer Parallelschaltung geschieht.
Der Gesamtwiderstand ein Parallelschaltung ist bekanntlich:
Rges = 1 / (1/R1 + 1/R2 + ...)
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0110192.htm
https://www.gut-erklaert.de/physik/parallelschaltung-wiederstaende.html
Ginge der Strom wirklich den Weg des geringsten Widerstandes, dann müßten wir die Parallelschaltung ganz anders rechnen: Wir müßten dann schauen, welcher der parallelen Widerstände der kleinste ist, und der Gesamtwiderstand wäre:
Rges = Rmin = min(R1, R2, ...)
https://de.wikibooks.org/wiki/Mathe_f%C3%BCr_Nicht-Freaks:_Betrag,_Maximum_und_Minimum
(2)
Ein kleines Körnchen Wahrheit ist in der Idee mit dem Weg des geringsten Widerstandes freilich enthalten: Beim Kurzschluss ist sie nämlich annähernd richtig, weil dann einer der parallelen Widerstände viel kleiner ist als die anderen, und durch ihn dann der größte Teil des Stromes fließt.
Menschen neigen nun dazu, ungefähre Einsichten für ganze Wahrheiten zu halten und das mag erklären wieso der Irrtum, daß
"der Strom sich immer den Weg des geringsten Widerstandes sucht"
im Zusammenhang mit dem Kurzschluss auch dort zu finden ist, wo man hoffen möchte, es gut erklärt zu bekommen.
https://www.gut-erklaert.de/physik/schalter-stromkreis-elektrotechnik.html
Der elektrische Strom "wählt" nicht selber den Weg. Es hat kein Bewusstsein und trifft keine Entscheidungen. Aber ja, elektrischer Strom wird dort fließen, wo der geringste Widerstand herrscht, weil das eben physikalisch so ist.
Ich habe auch nicht das Gegenteil behauptet. Strom fließt eben dort wo der geringste Widerstand herrscht. Wenn der Strom zwei Wege nehmen kann, wird automatisch der mit dem geringerem Widerstand genommen.
NEIN! Dieses Aussage ist so falsch.
"Der Strom" entscheidet nicht "digital" (hier fliesse ich und hier nicht). Das Fermatsche Prinzip ist hier nicht anwendbar.
Sondern er verteilt sich! Und zwar proportional zur Leitfähigkeit JEDES denkbaren Weges! Genauso wie Wasser, oder der Mensch in einem Gedränge oder Autos in einem Verkehrsstau.
Er wählt also einfach am liebsten jenen Weg mit dem geringsten Widerstand, aber jeden andern Weg wählt der Strom auch!
Anderes Beispiel:
Wenn du ein dichtes Dach hast mit dicken Ablaufrohren, aber ein winziges Loch ins Dach machst, dann wird durch dieses Loch garantiert Wasser reinkommen, egal wie "gering" der Widerstand in den dafür vorgesehenen Ablaufrohren auch sein möge.
Genauso ist es mit dem Strom: Auch den mühsamsten angebotenen Weg werden einige Elektronen nehmen.
der strom entsheidet sich nicht einfach zwicshen dem leichten und dem schweren weg d.h. auf dem schweren weg fließt keiner... es ist nur so, dass da wo der widerstand geringer ist, mehr strom fließt. das ist wie beim wasser...
lg, Anna
Elektronen sind keine Photonen. Somit ist diese Prinzip nicht mehr anzuwenden. Wenn Wasser fließt, dann fließt es auch nach dem kleinsten Widerstand dem Bach runter.
An Blitzen siehst du perfekt, dass Elektronen das tun: Die Zick-Zack-Bewegung des Blitzes entstehen dadurch, dass im Moment des Fließends punktuell der kleinste Widerstand gefunden wird. Der ist nicht geradlinig bis zum Boden.
Elektronen sind keine Photonen.
Ja, und sie sind sogar Vertreter der beiden fundamental unterschiedlichen Teilchenfamilien: Elektronen sind Fermionen, die dazu neigen, möglichst unterschiedliche Plätze einzunehmen. Photonen sind Bosonen, die sich gern an gemeinsamen Orten versammeln. Vielleicht hat das mit der hier diskutierten Frage etwas zu tun, aber da bin ich nicht sicher.
http://obelix.physik.uni-bielefeld.de/~schnack/tdf/tdf-04.html
http://www2.mpq.mpg.de/bec-anschaulich/html/bosonen-_fermionen.html
Er fliesst auch dort, wo ein hoher Widerstand herrscht, nur eben schwächer!