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Metapher für Spannung und Strom

Diskutiere Metapher für Spannung und Strom im Grundlagen der Elektroinstallation Forum im Bereich ELEKTROINSTALLATION; Hallo ihr Elektroexperten,:) Hab mal wieder nen Anliegen. Neulich las ich davon, das man sich das Fliessen des Stroms und das Anliegen der...

  1. #1 Neugierds-Kalle, 12.01.2011
    Neugierds-Kalle

    Neugierds-Kalle Schlitzeklopfer

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    Hallo ihr Elektroexperten,:)

    Hab mal wieder nen Anliegen.

    Neulich las ich davon, das man sich das Fliessen des Stroms und das Anliegen der Spannung gut vorstellen kann, indem man es mit Wasser und einem Wasserhahn verbildlicht.

    An einem geschlossenen Wasserhahn liegt Wasserdruck an (Spannung)
    Da der Wasserhahn geschlossen ist (hoher Widerstand) kann kein Wasser (Strom) fliessen.
    Öffnet man diesen voll (Widerstand wird klein) kann Wasser fliessen. (Strom fliesst)

    Ich hoffe das ist soweit richtig, jedenfalls klingt das für mich als Laie logisch und verständlich.
    Nun möchte ich gern verstehen warum bei einem hohen (Anlauf)-Strom oder Kurzschlussstrom die Spannung zusammenbricht, kann man das auch auf diese Metapher beziehen?

    Kann man sich hierbei beispielsweise vorstellen, das fliessendes Wasser plötzlich wie aus dem Hahn "gesogen" wird und deshalb der Wasserdruck zusammenbricht? (Also es will mehr Wasser fliessen als Druck zur Verfügung steht)

    Was habt ihr so für Verbildlichungen im Kopf?
     
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  3. #2 syrincsandy, 12.01.2011
    syrincsandy

    syrincsandy Hülsenpresser

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    AW: Metapher für Spannung und Strom

    Hallo,
    stell dir mal eine Stegeleitung in einem Hochhaus vor, der Leitungsdruck nimmt ab, wenn man Wasserhähne öffnet. Bei einer zu kleinen Leitung, oder bei zuwenig anstehendem Druck läuft, wenn genügend Hähne geöffnet werden aus den oberen kein Wasser mehr. Der Druck broicht zusammen, ebenso wie die Spannung, wenn der
    Strom zu groß ist...

    Mfg Andy
     
  4. #3 alterlich, 13.01.2011
    alterlich

    alterlich Lüsterklemmer

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    AW: Metapher für Spannung und Strom

    dein bild stimmt schon.
    wenn du deinen hahn plötzlich weit aufmachst nimmt der druck in deiner hauswasserleitung nur deshalb nicht merklich ab da dein wasserwerk mit großen resourcen im wasserturm "dagegen hält". drehen alle bewohner der stadt gleichgzeitig auf, wird auch das gewaltige wasserwerk in die knie gehen und du würdest auch bei dir einen druckabfall merken. das zum vergleich strom aus der dose, denn hier schiebt das e-werk nach.
    jetzt nimm ein kleines offenes bierfass. der druck ergibt sich aus der höhe des füllstands und ist proportional dazu. läßt du jetzt unten relativ schnell viel ab, dann fällt dementsprechend der füllstand und damit auch der druck am hahn recht schnell.
    das zum vergleich mit einer kleinen spannungsquelle ohne pepp. es bricht dir die spannung zusammen, weil in deine quelle (fass) "oben" weniger elektronen reinfließen (wasser nachfüllen) wie du unten abzapfst.

    gruss
     
  5. #4 Neugierds-Kalle, 13.01.2011
    Neugierds-Kalle

    Neugierds-Kalle Schlitzeklopfer

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    AW: Metapher für Spannung und Strom

    OK, super. Danke euch beiden! Sehr verständlich.

    Nun mal aber die mathematische Seite. Warum berechnet man denn dann den Kurzschlussstrom mit 230V (bleiben wir mal bei der Steckdose). Kommt die Sicherung bevor die Spannung zusammenbricht?
    Quasi, wenn sie nicht kommen würde, dann bräche die Spannung zusammen? (Vergleich: hoher Anlaufstrom von Motoren und gewollt spätes Ansprechen der Sicherung, daher Spannungsfall in dem Moment)

    Kann man das so unterstreichen?
     
  6. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Metapher für Spannung und Strom

    Hallo
    Die induzierte Spannung im Trafo ist 230V und bleibt es auch bei einem Kurzschluß. Sie nimmt entsprechend der ganzen Wiederstände , die in Reihe liegen bis zur Kurzschlußstelle auf 0V ab.
     
  7. #6 Neugierds-Kalle, 13.01.2011
    Neugierds-Kalle

    Neugierds-Kalle Schlitzeklopfer

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    AW: Metapher für Spannung und Strom

    Aja ok, man rechnet ja mit der "Quellenspannung" .

    Ich frage deshalb so explizit, weil in dem Haus eines Bekannten folgendes Problem auftritt: Immer wenn der Fahrstuhl im Haus (an)fährt flackern bei ihm die Glühlampen. Die Ursache dafür dürfte klar zum einen der hohe Anlaufstrom des Fahrstuhls und zum anderen wohl eine zu schwach dimensionierte Hauszuleitung sein. Womit könnte man diesem Phänomen als Bewohner denn entgegenwirken?
    Könnte man Energiesparlampen nehmen? Ich leite mir das so her das eine ESL (ja im Prinzip wie eine LSL) ja im Betrieb mit viel weniger (Brenn)spannung funktioniert. Von daher dürfte sie doch ein gewisser Spannungsfall nicht interessieren, oder?
     
  8. #7 kalledom, 13.01.2011
    kalledom

    kalledom Lichtbogenlöscher

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    AW: Metapher für Spannung und Strom

    Die Zuleitung zu den Häusern kommt aus einem Transformatoren-Häuschen, wo Hochspannung / Mittelspannung von mehreren Kilo-Volt (kV) in 400V Drehstrom transformiert wird.
    Besser gesagt, in eine Spannung, bei der am Ende der 400V-Leitung, also am letzten Haus, bei "normaler" Belastung noch ca. 390V ankommen, weil Spannung auf der Leitung abfällt. Am Anfang der 400V-Leitung, also neben dem Trafo-Häuschen, werden deshalb ca. 410V anliegen.

    Steigt die Belastung am Ende der 400V-Leitung z.B. durch den Anlaufstrom eines Motors, dann wird auch der Spannungsfall entsprechend größer und die Lampen dunkler.
    Besonders in ländlichen Gebieten, wo die 400V-Leitungen zu den weit auseinander liegenden Höfen / Häusern teilweise sehr lang sind, "flackert" das Licht recht stark, wenn sich der Stromverbrauch ändert. Dort machen sich auch Anlaufströme besonders bemerkbar.

    Energiesparlampen werden bei Spannungssprüngen nur innerhalb gewisser Grenzen gleichmäßiger leuchten als Glüh- oder Halogenlampen.
     
  9. #8 Neugierds-Kalle, 14.01.2011
    Neugierds-Kalle

    Neugierds-Kalle Schlitzeklopfer

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    AW: Metapher für Spannung und Strom

    Ok, danke für die Erläuterung.

    Da lag ich ja gar nicht soo verkehrt mit meinen Gedanken.

    Könnte man diese Verbildlichung mit dem Wasser auch auf die Wirkungsweise einer Spule oder eines Kondensators beziehen? Wohl eher nicht, das wird zu komplex oder?
     
  10. #9 Strippentod, 15.01.2011
    Strippentod

    Strippentod Niederspannungswandler

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  11. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Metapher für Spannung und Strom

    Hallo
    Fangen wir mal mit der Spule an.
    Würde ich mal mit einem Wasserrad oder einer Turbine vergleichen, an der eine Schwungmasse ist. Wenn du das Wasser anstellst, wird der Strom anfangs gebremst und dann Energie in der Schwungmasse gespeichert. Die dann beim abschalten der Spannung (Wasserdruck) den Strom weiter antreibt.
    Der Kondensator ist dann eher die Regentonne, die mann mit Wasser (Ladung ) füllen kann, um sie wieder leer laufen zu lassen wenn das Wasser knapp ist.
     
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