Elektrotechnik: Was bedeutet Spannungsabfall am Widerstand?

Question

Frage steht oben.

Bin mir noch unschlüssig, was es mit dem Spannungsabfall auf sich hat. Ein Erzeuger muss doch immer eine konstante Quellenspannung U erzeugen. Der Strom soll ja immer konstant sein. Wenn aber die Spannung durch den Abfall geringer wird, ist ja auch die Spannung nach dem Ohmschen Gesetz geringer.

Spannung ist ja die elektrische Energie pro Ladung. Um eine Ladung zu trennen, muss ja eine Arbeit verrichtet werden. Diese Arbeit ist ja dann in Form von Energie in der Ladung enthalten. Kann man sich den Spannungsabfall dann so vorstellen, dass durch die Verbindung des Plus- und Minuspols diese Energie an den Widerständen in Wärmeenergie umgewandelt wird? Wie kommen die Elektronen dann aber ohne Energie zum einen Pol zurück?

Ich hoffe, jemand kann bei mir ein wenig Licht ins Dunkle bringen ;)

LG

Answer 1

Hallo,

vielleicht kannst du dir das so vorstellen

Wenn du in einem einfachen Stromkreis zu einer Glühbirne eine zweite gleiche Glühbirne zuschaltest, brennen beide dunkler als die eine allein, weil - während die halbe Quellspannung U die Elektronen durch die erste GB zwängt - die andere Hälfte von U andere Elektronen gleichzeitig durch die zweite GB zwängen muss.

Gruß Wolfgang

Comments

Heißt die Spannung wird auf alle Widerstände aufgeteilt?

Aber wieso sinkt dann nach dem Ohmschen Gesetz nicht die Stromstärke?

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Die Stromstärke sinkt dabei auch.

Answer 2

Spannung ist ja die elektrische Energie pro Ladung.

Es wird sicher welche verbraucht werden, waehrend die Ladung durch den Widerstand "gedrueckt" wird. Der wird ja sogar warm dabei.

Comments

Das ist ja auch das was ich oben geschrieben habe. Aber nach dem letzten Widerstand müsste ja dann die ganze Spannung "abgefallen" sein, sprich die ganze Energie ist weg. Was bewegt die Elektronen dann noch zurück zur Spannungsquelle?

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Was bewegt die Elektronen dann noch zurück zur Spannungsquelle?

Die Striche auf dem Papier, die den Widerstand mit der Spannungsquelle verbinden, sind doch ideale Leiter ohne jeglichen Widerstand. Um die zu ueberbruecken, braucht es keine Energie mehr. Deshalb kann die ganze Spannung am Widerstand abfallen.

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Alles klar. Aber wieso muss die ganze Spannung verbraucht werden? Laut Kirchhoff muss sie das ja. Wäre es denn schlimm, wenn die Elektronen noch mit Energie zur Spannungsquelle zurückkämen?

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Es stellt sich halt gerade so ein Strom ein, dass die ganze Energie verbraten wird: Ohmsches Gesetz. Nebenbei: Wenn man eine gespannte Feder loslaesst, zieht sie sich auch ganz zusammen. Sie koennte auch vorher mit dem Zusammenziehen aufhoeren, tut sie aber eben nicht.

Answer 3

" Ein Erzeuger muss doch immer eine konstante Quellenspannung U erzeugen. Der Strom soll ja immer konstant sein."

Das wäre ein unrealistischer Idealfall!

Die Spannung teilt sich Serienschaltung proportional zu den Widerständen auf ; der Strom bei Parallelschaltung proportional zu den Leitwerten in den Zweigen.

Die Elektronen werden auf ihrer Reise durch die Leiter nicht "müde". Es stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Quelle(n) und Abnehmer ein.

Comments

Danke. Also die elektronen machen einmal ihre runde vom plus zum minuspol. Das ist ja durch den Ladungsausgleich bedingt. Sprich die elektronen lassen an den Widerständen ihre energie liegen und kommen wieder beim minuspol an Dann verrichtet die spannungsquelle ihre arbeit und bringt sie wieder zum anderen pol und lädt die elektronen dadurch  wieder mit energie auf.  Dann kann die nächste iteration beginnen.

Stimmt das ungefähr so?

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Die Elektronen fliessen vom Minuspol der Batterie zum Pluspol.

Das nur am Rande  - der Verzweiflung ...

Die umgesetzte Energie ist das Produkt aus Menge der Ladungsträger mal Potentialdifferenz, die dabei durchlaufen wird. Schwierig, sich das wie kleine Wichtelmännchen vorzustellen, die durch die Drähte hüpfen.