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Allgemeines Verständnisproblem - elektr. Strom

Diskutiere Allgemeines Verständnisproblem - elektr. Strom im Lehrling und Studi Forum Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallöchen, ich wende mich mit der großen Hoffnung an euch, dass ich endlich etwas verstehe, was mir, seit ich mich mit elektrischen Strömen...

  1. brrrr

    brrrr Neues Mitglied

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    Hallöchen,

    ich wende mich mit der großen Hoffnung an euch, dass ich endlich etwas verstehe, was mir, seit ich mich mit elektrischen Strömen befasse (befassen muss) große Probleme bereitet. Ich fürchte nämlich, dass meine ganz grundsätzliche Vorstellung davon, wie "Ströme funktionieren" falsch ist, bzw sie zumindest nicht d'accord geht mit Art und Weise, wie man dann am Ende mit ihnen rechnet. Nachdem ich mich damit nun letztens an meinen Tutor gewendet habe, hat der mir nicht so recht helfen können und hat mich obendrein noch weiter verwirrt. Darum versuch ich es jetzt mal auf diesem Wege. Aber nun zu meinem Problem:

    Ich beginne am besten damit, zu erzählen, wie ich mir das vorstelle, wie Strom funktioniert:
    Also es wird an ein leitendes Material eine Spannung angelegt, was zu einer Potentialdifferenz führt, also bemühen sich jetzt die Elektronen diese Differenz auszugleichen und machen sich entsprechend auf die Socken. Diese Wanderung ist also der Strom. Soweit sogut, bis hierhin sollte erstmal nichts falsch sein, wenn gleich auch ich das ganze sehr bildlich und unfachlich formuliert habe, aber es geht ja auch nur um ein Modell ;D. Angenommen auf dem Weg der Elektronen treffen diese auf einen Widerstand, dann sorgt dieser für ein erschwertes vorankommen der Elektronen. Folglich ist der aus dem Widerstand heraustretende Strom kleiner als der hineinfließende. Der Widerstand "verbraucht" sozusagen Strom. Bis hier hin. So stelle ist mir das vor. Jetzt versuche ich mal an einer Beispielschaltung (die ich auch benutzt hatte, als ich meinen Tutor um Erklärung gebeten habe) das Problem darzustellen.

    Gegeben war folgendes:
    [​IMG]

    Die Aufgabe, die wir daran gerechnet haben ist nicht weiter relevant. Für deren Lösung haben wir allerdings die Knotenregel auf den Knoten K angewandt. Dabei wurde dann gesagt, dass der in K hineinfließende Strom I1 und die beiden herausfließenden Ströme I2 und I3 sind. Diese waren auch alle Zahlenmäßig gegeben. Mein Problem damit ist jetzt aber, dass gemäß meiner Vorstellung I1 nach dem Austritt aus dem Widerstand nicht mehr genauso groß wie I1 vor dem Eintritt in den Widerstand, sprich er nach Passieren des Widerstandes kleiner sein müsste. Analog für I2 und I3, nur dass diese meiner Vorstellung nach, nach dem Austreten aus K größer sein müssten als die gegeben I2 und I3, da diese ja die Ströme nach dem durchlaufen des jeweiligen Widerstandes sind. Also gäbe es meiner meiner Vorstellung nach noch mehr unterschiedliche Ströme, als I1, I2 und I3. Abschließend verwirrt hatte mich mein Tutor dann mit dem Hinweis, dass der am Ende in die Spannungsquelle wieder eintretende Strom gleich dem aus ihr heraustretenden ist. Aber wie kann das sein? Der Strom durchläuft doch mehrere Widerstände und kommt am Ende dann genauso stark an? Meinem Verständnis nach wäre das nur dann der Fall, wenn man das ganze per I. kurzschließen wüde (jetzt rein theoretisch). Dann würde austretende Strom ohne Bremse wieder in der Quelle ankommen. Ganz offenbar besteht also ein Fehler in meiner Vorstellung. Das verwirrt doch arg. Ich könnte mich zwar auch einfach damit begnügen, dass es so ist und aus, aber ich würde es sehr viel lieber verstehen. Ich hoffe mein Problem ist klar geworden.

    Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand anschaulich erklären könnte, worin mein Denkfehler besteht. Was mir allerdings wenig hilft ist das Erklären anhand von Formeln. Nicht dass ich nicht mit Mathe könnte, aber hier geht es mir nur um eine bildliche Vorstellung, was dabei passiert.

    Ich danke schon ein einmal im Vorraus, schonmal für das Lesen und bin gespannt auf eure Antworten.

    Grüße
    brrrr
     
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  3. Damien

    Damien Hülsenpresser

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    AW: Allgemeines Verständnisproblem - elektr. Strom

    Hi.
    Ich glaube den Denkfehler liegt in deiner Aussage: Die Widerstände "verbrauchen Strom".
    Es ist richtig dass die Widerstände den fließenden Strom begrenzen. Jedoch gilt trotzdem, dass I1 in deinem Fall der gesamte Strom ist, welcher durch die Schaltung fließt. Auch nachdem er durch den Widerstand R1 geflossen ist. Das muss nicht der maximale Strom sein den deine Quelle liefern kann. Es ist der Strom der bei gegebener Potentialdifferenz (Spannung), begrenzt durch den Gesamtwiderstand der Schaltung, fließen kann.
    Dieser Strom fließt aus der Quelle heraus und auch zu dieser wieder zurück. (StromKreis)

    Zunächst fließt er komplett durch den Widerstand R1 bevor er sich am Punkt K in die Ströme I2 und I3 aufteilt. Es gilt also I2 + I3 = I1 (oder nach der Knotenregelform: I1 - I2 - I3 = 0).
    Im unteren Teil der Schaltung, am unteren Anschluss von R2, treffen nun beide Teilströme I2 und I3 wieder aufeinander und verbinden sich wieder zum Gesamtstrom. Dieser Strom ist wieder gleich I1.

    Der Gesamtstrom der Schaltung verringert sich also auf das gesamte Netzwerk gesehen nicht.
    Es entstehen nur im Knotenpunkt K 2 Teilströme die sich in Abhängigkeit der Widerstände R2 und R3 aufteilen.
    Sind die Widerstände gleich groß, ist I2 = I3 = I1/2. Sind sie unterschiedlich groß, steht der Strom im umgekehrten Verhältnis zu ihrem Widerstandswert. (Durch den kleineren Widerstand fließt der größere Strom).


    Gruß David
     
  4. brue

    brue Lasteinschalter

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    AW: Allgemeines Verständnisproblem - elektr. Strom

    Es fliesst gleich viel hinein wie hinten wieder heraus kommt. DIe Elektronen koennen ja nicht einfach verschwinden. Stell dir mal ein dickes Wasserrohr vor das ploetzlich duenn wird. Das Wasser wird am fliessen gehindert, aber es fliesst dann halt auch in der Zuleitung weniger Wasser und nicht nur durch die enge Stelle.


    Kannst du dir eigentlich alles wie dicke Wasserrohre vorstellen, und die Widerstaende sind enge Rohrstellen.

    gruss
     
  5. #4 NachtHacker, 07.01.2010
    NachtHacker

    NachtHacker Spannungsgeprüft

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    AW: Allgemeines Verständnisproblem - elektr. Strom

    Also machen wir mal den Vergleich mit einem Fluß und einem Wasserrad:

    Der Fluß fließt, weil das Wasser einem Gefälle herunterläuft (analog zum Potentialunterschied). Über ein Wasserrad fließt das Wasser, das es in Drehbewegung versetzt und dabei z.B. ein kleines Kraftwerk betreibt. Das Wasser wird hierbei nicht verbraucht, sondern es wird ihm hierbei seine Energie entzogen, die durch das unterschiedliche Potential (bei Wasser ist es das Gefälle zwischen Berg und Tal) entsteht.
    Wenn das Wasser über die Wassermühle läuft ist selbstverständlich die Wassermenge nach der Mühle gleichgroß als vorher. Denn schließlich muss die Wassermenge ja irgend wo hin fließen und sie läuft da hin, wo es tiefer ist.
    Ähnlich verhält es sich auch beim Strom. Die Anzahl der fließenden Elektronen bleibt gleich. Bei einem Stromfluß werden auch nur Ladungsträger oder Elektronen verschoben und nicht verbraucht. Energie kann daher auch nur umgewandelt und nicht verbraucht (bzw. vernichtet) werden!
     
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Allgemeines Verständnisproblem - elektr. Strom

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