Hallo,

ich habe eine Frage zum Konzept der "Erdung" (engl. ground, earth) aus Elektrotechnik. Es wird ja zum einen als "Erde" ein fix gewählter Referenzpunkt bezeichnet (da Spannung immer eine DIFFERENZ zwischen zwei Potentialen an zwei Punkten innerhalb einer Schaltung ist), anderseits bezeichnet "Erdung" die sogennate Schutzerdung um gefährliche Ströme abzuleiten. Eine Frage dazu zur folgenden elementaren Beispiel-Schaltung.

Wir haben einen Stromkreis bestehend aus einer 5-Volt Batterie und einem Abnehmer mit Widerstand R:

So hat der rot eingezeichnete Bereich zwischen dem Pluspol und dem "oberen" Kontaktpunkt zum Abnehmer ein bestimmtes hohes Potential P_R, und dergrün eingezeichnete Bereich zwischen dem Minuspol und dem unteren Kontakt zum Abnehmer ein niedriges Potential P_G.

Wenn wir also als "Erde" einen beliebigen Referenzpunkt im roten Bereich wählen, dann haben wir an allen Punkten im roten Bereich Spannung (relativ zu diesem Ref-Punkt) gleich 0V und in allen Punkten im grünen Bereich die Spannung-5V. Wenn wir einem Referenzpunkt im grünen Bereich wählen würden, hätten alle Punkte ausm roten Bereich Spannung +5V und ausm grünen 0V.

Soweit die Vorstellung korrekt?

Nun das eigentliche Problem/Gedankenexperiment:

Angenommen, wir verbinden den obigen Stromkreis wörtlich mit Erde (wie bei einer "Schutzerdung":

Ändert sich dann das Verhalten im Stromkreis?

Ja, nein, wenn nein, wieso nicht?

Meiner Vermutung nach, müsste es sich anders verhalten, da das Potential der Erde (in blau) ja a priori einen anderen Wert hat als das Potential im grünen Bereich im ersten Bild habe. Wenn wir also wie im Bild 2 den grünen Bereich mit Erde verbinden, dann findet dort (da kein Widerstand zwischen grün und Erde besteht) in Sekundenbruchteilen ein Angleichsprozess statt und es stellt sich dort ein neuesPotential ein, der ungefähr dem der Erde vor der Vebindung entspricht (da Erde idealisiert betracht) sehr viele Ladungsträger - hier beim Kontakt vom Minus-Pol kommend -ohne dass sich deren Potential ändert.

Also hätte nach meiner Vorstellung der grüne Bereich nachdem es mit Erde in Kontakt käme ein anderes Potential als im ersten Bild.

Dann wäre aber die Spannung (betrachtet wieder als Differenz) nach dem Verbinden des grünen Bereichs mit der Erde wie im 2. Bild zwischen Punkten im roten Bereich und einem Referezpunkt aus dem grünen Bereich einen anderen Wert als im 1. Bild.

Anderseits muss es bei +5V bleiben nach Kirchhoffschen Regeln wegen der Batterie.

Wo ist mein Denkfehler?