Woher weiß ein Stromkreis, dass es geschlossen wurde?
Eine nicht ergooglebare Frage, da ich ehrlich nichts dazu im weiten elektronischen Netz gefunden habe.
Woher weiß ein Stromkreis, dass es geschlossen wurde?
Also ich will es ganz genau wissen und nicht diese Märchenstunde von Partikelphysik mit den kleinen Elektronen die sich gegenseitig schubsen oder so ... sondern wenn ich einen Stromkreis von mehreren Lichtjahren hätte, wie diese in den Nebel im Weltraum die so groß sind, dass man Jahre benötigen würde um am andere Ende zu gelangen und da fließen auch gewaltige Ströme ... aber woher weiß der Strom das dieser Stromkreis geschlossen wurde und es nun fließen kann??????
9 Antworten
Die Antwort scheint in der Feldstärke begründet, wobei auch diese ein Konstrukt ist. Die Elektronen folgen dem Weg der Feldstärke. Denn hätte man keinen physikalischen Leiter, der die Elektronen auf Kurs hält und würde man "heimlich" das Gegenpotential ein Lichtjahr entfernt um ein weiteres Lichtjahr nach rechts verschieben, würde sich das Feld! sofort mit verschieben.
Die Frage ist: warum? Was sind dies für Kräfte, die automatisch den Weg vorbereiten für die Elektronen?
Man muss gar nicht so weit schauen. Jedes TN und TT Netz läuft auch über Erder. Auch hier "weiß" der Strom wo er hin muss.
Ich denke man muss da tiefer einsteigen. Ggf hilft die Quantenphysik und die Theorie der Verschränkung, die bereits erwähnt wurde.
Man soll dir eine Frage beantworten und du schließt die einfachste (und die einfachste ist meistens die Richtige) Erklärung aus? Physik ist nicht schwer aber man kann es sich schwer machen :-)
Es gibt elektrische Potenziale und ein elektrisches Potenzial ist nichts anderes als ein Überschuss (-) oder ein Mangel (+) an Elektronen. Elektronen sind negativ geladen deshalb ist ein Überschuss auch negativ geladen.
Schließt man einen Stromkreis fließen die Elektronen vom Überschuss zum Mangel. Ganz einfach :-) (physikalische Stromrichtung)
Wenn du jetzt an einem Lichtjahr weit entfernten Ort den Schalter schließt tut sich hier erstmal gar nichts. Informationen egal welcher Art (also auch die Tatsache dass der Schalter geschlossen wurde) können sich maximal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.
Das heißt deine Elektronen würden frühstens in einem Jahr anfangen zu fließen wenn ein Schalter in einem Lichtjahr Entfernung geschlossen wurde.
stell ihn dir wie eine Wasserleitung vor, wenn du nun an einem Punkt Wasser reinpumpst (wasser kann nicht komprimiert werden) kommt es logischerweise sofort am anderen ende an. und so ist das auch mit den Elektronen. Oder so ähnlich
Seit wann kann denn Wasser nicht komprimiert werden?
Ist doch nur eine Frage des Drucks.
Die Kompressionsfähigkeit des Wassers ist derart gering, dass wir sie in der Alltagsphysik vernachlässigen können.
Ich weiß ja nicht, was für Sie Alltagsphysik ist, aber so ab 100.000 Bar lässt sich Wasser komprimieren, wie Luft. Da habe ich schon vor 50 Jahren im 'Neuen Universum' gelsesn. Wenn man solche Behauptungen austellt, dann kann man sich ja schlecht auf das beziehen, was vor 250 Jahren mal Konsens war, oder ?
;)
Und selbst da ist der Vergleich mit Flüssigkeit völlig unbrauchbar, weil Sie Wasser, kompromierbar oder nicht, fröhlich durch eine Leitung pumpen können, ohne dass der Kreis geschlossen ist.
Das fließt dann vorne rein und hinten raus, .. aber nicht im Kreis.
Elektrischer Strom flie4ßt aber ausschließlich in einem Kreislauf, auch, wenn es auf den ersten Blick so ausschaut, als flösse der elektrische Strom nur in eine Richtung, weil kein Leiter zurück existiert.
In dem Fall schließt sich der Stromkreis über di8e Erde, genauer deren dass Wasser + Elektrolyte der erde, denn reines Wasser leitet keinen elektrischen Strom.
Das machen die Elektrolyte im Wasser.
Nicht wahr?
In der Hochfrequenztechnik fließt Strom aber auch ohne Kreislauf ganz munter hin und her. Das passiert in jeder Stabantenne. Gut, die ist an einem Ende ja noch an einen Stromkreis angekoppelt. Aber in den Parasitärelementen jeder Yagiantenne oszilliert der Wechselstrom allein angetrieben durch das umgebende Feld.
Das heißt inkompressibel und man geht dabei nur von irdischen Drücken aus. In einem schwarzen Loch wird ein Klumpen Metall von der Größe einer Sonne auf die Größe eines Punktes zusammengeschrumpft. Das ist wesentlich kleiner als ein Atom. Um genau zu sein hätte das Atom im Vergleich zu einem Punkt noch die Größe des Universums. Größe sagt in unserem Universum eben rein gar nichts aus :-)
Wasser kann komprimiert werden, und das ist noch nicht einmal eine Frage des Drucks, sondern nur eine Frage der Größenordnung und der Beobachtungsgenauigkeit. Das Kompressionsmodul des Wassers ist mit etwa 2 Gigapascal um gut vier Zehnerstellen größer als das der Luft. Damit ist die Kompression des Wassers im Alltag zu klein, um sie leicht beobachten zu können. Bei hydraulischen Pressen kann sie aber in den Prozentbereich kommen und am Grund des Marianengrabens, bei gut 1000 bar, d.h. 100 MPa, beträgt sie um 5 % (jedenfalls rechnerisch, wenn man vernachlässigt, daß das Kompressionsmodul keine Konstante, sondern selbst vom Druck abhängig ist).
Ob wir in der Alltagsphysik die Kompressibilität des Wassers vernachlässigen können, das hängt von der Fragestellung ab. So wie es ja auch in der technischen Mechanik von der Fragestellung abhängt, ob man die Elastizität der Bauelemente berücksichtigen muß oder sie idealisierend als "starre" Objekte behandeln darf. Um die Statik eines Hauses zu berechnen, kann man die Wände und Decken als starre Platten behandeln. Sobald jemand fragt, wie sich der Schall in einer Hauswand fortpflanzt, ist dieses Modell am Ende und wir müssen die Elastizität einbeziehen. Ebenso, wenn jemand fragt, woher das eine Ende des Balkens denn "weiß", daß am anderen Ende eine Kraft auf ihn wirkt. Genauso ist es beim Wasser. Wie der Gesang der Wale sich im Wasser fortpflanzt, ist ohne dessen Kompressibilität ebenso unerklärbar wie die Frage, wie die Kraft zustandekommt, die das Wasser am Düsenende des Gartenschlauchs beschleunigt, wenn ich am hinteren Ende den Hahn aufdrehe.
Unser Fragesteller hier hat seine Frage, wenn ich ihn recht verstehe, deshalb gestellt, weil er die Modellvorstellung der starren oder inkompressiblen Gegenstände, namentlich das Billardkugelmodell der naiven Mikrophysik zu Recht als Idealisierung verdächtigt und nun wissen will, mit was für einer Modellvorstellung er sie denn ersetzen soll. Mit dem Bescheid, das naive Modell doch zu akzeptieren, weicht man der Frage aus.
- es wird etwas heiß zum beispiel eine Kochplatte. aber auch das Kabel selbst, auch wenn man das kaum merkt.
- es leuchtet irgendwas wie eine LED, eine glühbirne oder eine Leuchstofflampe
- es bewegt sich was z.b. ein Ventialtor der sich dreht, oder ein Lautsprecher der wummert.
- oder du spürst es, wenn du selbst Teil des Stromkreises bist.
lg, Anna
Das weis er nicht. Das ist Physik. Wenn du ein Auto mir Aufziehfeder gegen ein Holzbrett stellt, fährt es nicht. Fällt das Holzbrett um, ist kein Wiederstand mehr da. Die Energie kann fliesen.
Genau so ist es mit dem Strom. Wiederstände Bremsen ihn aus. Luft oder kunststoff hat einen fast unendlichen wiederstand. Deswegen fliest auch kein strom, wenn der schaltkreis offen ist.
Das nennt man URI Gesetz. U= R x I
Das passiert nicht sofort sonst könnte man ja ohne Zeitverzögerung von hier bis nach China mit Hilfe von einem Stromkreis kommunizieren. In Echt dauert das aber eine ganze Weile weil eben die Lichtgeschwindigkeit von hier bis nach China gute 200 ms braucht. Das Ganze nennt man "Ping".
Warum Lichtgeschwindigkeit? Elektronen selbst bewegen sich nicht so schnell. Was sich so schnell bewegt ist die Reaktion.
Stell dir eine Schlange vor der Kasse vor. Die Schlange selbst bewegt sich unglaublich langsam. Wenn aber vorne einer fertig ist, rücken alle anderen ziemlich schnell nach.