Wie bereits mehrfach in diesem interessanten Thread angesprochen, verlassen die Elektronen, die man beim Kauf eines Elektrogerätes erhält, dieses in der Regel nicht.
Die negativen Auswirkungen sind uns allen bekannt:
Weitere Auswirkungen, z.B. auf den Verlauf von Ley-Linien, Wasseradern und biologisch-positiven Energiesystemen werden zur Zeit wissenschaftlich diskutiert, obwohl sie radioästhetisch doch schon längst bewiesen sind!
Durch Recherche diverser Literatur konnte ich nun erstmals einen -->
Jens Dubrovnik verlautbarte zum Themenkomplex Re: Strom wird nicht verbraucht?:
Das wäre bei Gleichstrom. Es ist Wechselstrom. Da fließen sie nur immer hin und her, 50 mal pro Sekunde. Und zwar nur eine sehr kleine Strecke. Und mit sehr geringer Geschwindigkeit. Sie schubsen einander aber verzögerungsfrei weiter, deshalb haben alle immer die gleiche Geschwindigkeit, und der Zustand, dass Strom fließt, breitet sich sehr schnell aus, obwohl der Strom eigentlich langsam fließt. (Und in Transformatoren dürfen sie sich nicht mal so nahe kommen, da müssen die Elektronen auf der Kraftwerksseite denen auf der Verbraucherseite magnetisch zurufen, dass Spannung anliegt, und die müssen dann zurückrufen, wenn Strom fließt.)
50 Richtungsänderungen pro Sekunde, nennt sich Wechselstrom. Hätten wir Gleichstrom, würden sie immer in eine Richtung marschieren und durch die ganze Welt kommen.
Erstens weil sie ihren Standort nie merklich verlassen werden (auch im E-Werk wechselt der Srom 50 mal die Sekunde die Richtung). Zweitens gibt es Trafos, die für die Umwandlung von Spannungen sorgen. Die arbeiten (Prinzip Wasser) wie eine Turbine, die mit wenig Wasserdurchlauf (aber hohem Druck) betrieben wird, welche ihrerseits ein Turbine mit viel Wasserdurchlauf (bei weniger Druck) antreibt. Somit sind E-Werk und Verbraucher nur indirekt miteinander verbunden. Kein Elektron wird jemals E-Werk und Deinen Backofen sehen. Dazu bräuchte es Gleichspannung und keine Trafos.
,---- | Ich: | >Aha, dann fließt also dieselbe Menge Strom die ich von den E-Werken | >bekomme auch an sie zurück. | | Du: | Dieselbe Mange an elektrischer Ladung, d.h. Elektronen. `----
Ok, wie könnte ich mir das mit den E-Stadtwerken nun am besten vorstellen? Es "fließen" demnach also keine Elektronen direkt in meine Bude noch verlassen sie sie direkt. Ist es wie eine Kettenreaktion wo viele Elektronen nebeneinander liegen und sie stoßen sich einfach nur an?
Wie geht dann aber der Meßvorgang von statten, also *wie*, auf welche
*Weise* wird der Strom abgerechnet? Ich meine, wie arbeitet dann so ein Zähler?
Ich weiß, Fragen über Fragen.... :)
Oha, da fehlt mir leider jegliches Vorstellungsvermögen.
Nun bin ich aber leicht verwirrt muß ich zugeben. Ich trage mal eben ein paar Aussagen zusammen, die im Laufe des Threads getätigt wurden. *kram*
,---- | Robert Rudolf: | Stell dir das vereinfachst so vor: Der Strom (Elektronen) wird von einem | Gerator, Batterie oder sonstwas durch die Leitungen "gedrückt", | verrichtet dort im Verbraucher Arbeit und muß natürlich wieder zurück. | | Ich: | >Aha, dann fließt also dieselbe Menge Strom die ich von den E-Werken | >bekomme auch an sie zurück. | | Michael: | Dieselbe Mange an elektrischer Ladung, d.h. Elektronen. | Strom ist das Fließen der Ladungen. | | Volker: | Richtig. Sogar daß, was am FI vorbeifließt; das fließt halt nur auf | einem anderen Weg zurück. | | Carsten: | Wenn nun 10 Liter pro Minute ( Strom, Ampere) in die Anlage hereinfliessen | und dort z.B. über eine Turbine eine Mühle antreiben, dann fließen auch | 10 Liter pro Minute durch die Abwasserleitung heraus. | Im E-Werk sitzt die Pumpe (Generator), die das rückfließende Wasser | wieder mit Druck zu den Häusern pumpt. `----
Aber wie funktioniert dann das Meßverfahren von den Stadtwerken/Zähler wenn kaum oder gar keine Elektronen mein Haus betreten oder verlassen. Wie wird dann die elektrische Arbeit gezählt?
Kann man sowas eigentlich auch Bildlich beschreiben, so nach dem Motto: Spannung(Ladungsunterschied) liegt an meinem Herd an, nun drehe ich eine Platte in Stellung 1, schließe also den Stromkreis! Was genau machen jetzt die Elektronen, angefangen vom Generator, *Drehstromzähler*, E-Herd usw..............
Jens Dubrovnik verlautbarte zum Themenkomplex Re: Strom wird nicht verbraucht?:
Ja, in jedem Moment. Du mußt nur schnell genug schauen. Dann laufen sie immer durch den einen Draht in Dein Haus hinein und durch den anderen wieder hinaus. Wenn du eine hundertstel Sekunde später schaust, laufen sie aber alle in die andere Richtung. Weil das für das Grundprinzip egal ist, hatten wir es noch nicht erwähnt. Die Kochplatten würden auch mit Gleichstrom funktionieren.
Ja, das trifft es gut. Wenn Du eine Eintrittsstelle festlegst und da genau hinschaust, gehen tatsächlich immer ein paar über die Grenze, aber das ist für den Energietransport unerheblich.
Es ist ja nicht so, dass die Elektronen Energie dabei hätten und dann unterwegs abgeben. Die ganzen vielen Elektronen in der Leitung werden durch Dein Haus gegen dessen Widerstand durchgedrückt, dabei reiben sie sich an den Atomen, und dabei wird Wärme frei. Wenn sie kurz danach alle in die andere Richtung durchgedrückt werden, reiben sie sich dabei genauso.
Das ist sehr schwierig zu erklären. (D.h. ich weiß es auch nicht genau.) Aber es geht ja mehr ums Prinzip. Bei Gleichstrom könnte man es mit Elektrochemie versuchen und den Strom durch ein Elektrolysebad durchlaufen lassen und die Menge des erzeugten Gases messen. Dann berechnet man, wieviele Gasmoleküle es geworden sind, und weiß, dass jedes Molekül am Transport von genau 1 Elektron mitgewirkt hat. Mit der bekannten Spannung kann man dann auch die Energie berechnen, die dabei im Haus freigeworden sein muss.
Ein Zähler muss als Motor funktionieren, der sich mitdreht, wenn Strom durch ihn durchfließt, ohne dass er ihm nennenswerten Widerstand entgegensetzt.
Da können sich Schüler schon monatelang damit beschäftigen, und Studenten noch mehr. Und das dumme ist, je näher man hinschaut, umso weniger versteht man es anschaulich...
Naja, die Vorstellung der einander anbrummenden Elektronen brauchst Du Dir auch nicht unbedingt zu verinnerlichen. Weiter hinten in Deinem Buch wird es wohl noch beschrieben.
Ok, wenn man sich den Stromzähler jetzt als Schnittstelle zw. Trofo und Verbraucher denkt, kann man sich schon vorstellen das er die hin und Rückläufe der Elektronen messen kann.
Aber nicht für den Zähler oder?
Jepp, sehr schön, damit hast du mir meine nächste Frage beantwortet. Danke.
Anders kann ich es mir auch nicht vorstellen. Es müssen ja Elektronen durch ihn fließen wenn er was zur Kenntnis nehmen soll. Die Richtung der Elektronen scheint demnach egal zu sein!?
Er zählt die Anzahl der Elektronen, die sich über einen beliebig gezogenen Querstrich in der Leitung hin- und herbewegen. Das ist die Stromstärke in Ampere, auch bei Wechselstrom.
Richtig.
Sie zittern hin und her. Schon im Generator tun sie das, wobei sie den Stoß übertragen (das hast Du ja schon anschaulich formuliert). Mit anderen Worten: Die Elektronen in Deinem Herd zittern nur deshalb, weil sie von der kompletten Elektronenkette vom Generator aus angestoßen werden.
Und dabei zittern sie die Heizdrähte in Deiner Herdplatte warm.
Ein Trafo besteht aus zwei Spulen. In der einen werden die Elektronen (zum Beispiel vom Generator) hin- und hergeschoben. Dabei erzeugen sie ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld bringt die Elektronen in der zweiten Spule dazu, sich ebenfalls hin- und herzubewegen. Sind die Spulen unterschiedlich groß, ändern sich die Spannungen, weil entweder viele oder nur wenige Elektronen bewegt werden. Aber kein Elektron aus der ersten Spule kann die zweite Spule erreichen (idealerweise), die Elektronen fließen nur in ihrer Spule hin und her.
Das Bild mit den Turbinen ist gar nicht schlecht. Da wird die Energie des fließenden Wassers in Rotationsenergie der Welle und dann wieder in Energie fließenden Wassers verwandelt, aber kein Wassertropfen kann von der einen zur anderen Seite fließen (wiederum idealerweise). Ebenso wandelt ein Trafo elektrische Energie in magnetische und diese dann wieder in elektrische um.
Ungefähr so? Der Zähler misst die Elektronen die sich in seinem Meßwerk hin und her bewegen.
Dadurch das sie sich bei der Bewegung in der Herdplatte an den Atomrümpfen des _Widerstandes_der_Platte_reiben_ !?
Anders gesagt, bei ihrer hin und her Bewegung im Stromführenden Material der Platte (Heizspirale), reiben die Elektronen sich an den Atomrümpfen (der Heizspirale) und dadurch entsteht die Wärme?!
Nein. Der übliche Zähler ist ein Motor, der elektromagnetische Effekte in Drehbewegung umsetzt. Lies mal bei Motoren nach.
Jetzt wird es noch abenteuerlicher. Du vermengst Atomphysik (mit ihren Veranschaulichungen) mit Makro-Physik. Ausser in Kernforschungszentren wird niemals ein Elektron den Atomkern (z.B. von Kupfer) berühren. "Reibung" ist ein Begriff, der hier überhaupt nichts zu suchen hat.
Ach ja: was "Atomkern" ist, ist auch etwas erklärungsbedürftig - aber bitte nicht auch noch in dieser Newsgroup. Darüber sind schon viele Bücher geschrieben worden, die Du alle lesen darfst. Du hast doch sicher keine Papier-Allergie?
Also zunächst unterscheiden wir Glecihstrom und wechselstrom. Gleichstrom bedeutet: Von einem Pol zum anderen fließen tatsächlich elektronen. Du kanst dir das bildlich so vorstellen: Ein zug steht im Bahnhof und fährt los. nahezugleichzeitig starten die waggons. Daher breitet sich strom in Lichtgeschwindigkeit aus. Aber- nur der Impuls: jetzt gehts lohos. der eigenliche Wagon bewegt sich nicht so schnell- Übertragen also: das Elektron selbst bewegt sich mit einer gewissen geschwindigkeit. Kann man ausrechnen, aber dazu bin ich zu faul. Wenn dein zug durch den Wald fährt und die Zweige an den Bäumen schuffeln an der Seite, wid Wärme frei. Und nun kommt Wechselstrom ins Spiel. Führ das Warmwerden ist es unerheblich, ob der Zug nur in einer Richtung fährt, oder hin un her fährt. Übertragen wiederum auf Wechselstrom: die Elektronen wechselwirken mit dem Atomgitter des heizdrahtes und dabei wirds warm. ob die Elektronen aber hin und herspringen oder in einer richtung durchsausen ist wurscht- es wird warm. Soweit klar? Aus unterschiedlichen gründen beliefert man die Haushalte nicht mit Gleichstrom, sondern mit Wechselstrom.
jaha- wenn es gleichstrom ist. bei wechselstrom werden nur die elektronen sychron zum Zittern veranlasst. Aber im Ewerk zittert duie gleiche menge an elektronen, wie bei dir.
Das stellen wir mal zurück.
Das zeigt nur Gleichstrom aber das beispiel ist trotzdem nicht schlecht. man könnte eine Pumpe installieren die immer nur hin und herfährt. das wasser strömt hin und her- auch bei dir Nun müsste man sich noch ne Mechnik ausdenken, die dann diese Hin und herbewegung in eine Drehung für die Mühle verwandelt, aber prinzipiell gehts so auch.
Nee, weil?
Das ist wiederum eine schlaue frage. Es bleiben Dir nun ein paar Formeln nicht erspart.
Arbeit ist Stromstärke mal Spannung mal Zeit. Was ist also die Stromstärke? Bei Gleichstrom klar: Übertragen auf das Wasser Arbeit gleich Druckunterschied * Wasserstrom mal Zeit. Und bei wechselstrom? Nun da registriert man einfach die tatsache, dass sich elektronen bewegen- wie weit ist wurscht, hauptsache sie passieren ein beobachtungsfenster aus welcher richtung ist unerheblich.
Jetzt wirds haarig. also im Generator werden mittels magnetischer Felder die Elektronen hin und hergeschubst. ( Wie beim fernsehen auch, da werden elektronen in der Bildröhre auch von magnetfeldern abgelenkt. dieses hin und her schubsen wird mittels Trafo auf einen sehr hohen Druckunterschied gebracht. In trafos funktioniert das auch. Also: Elektronen die sich bewegen erzeugen ein Magnetfeld, und umgekehrt werden sie durch Magnetfelder abgelenkt. Auf der einenseite des trafos wird das Magnetfeld erzeugt und auf der anderen seite geht die schubserei weiter. Dann geht der Weg über Überlandleitungen und verteilstationen bis zu eurem Zählerkasten. Dort wird mittels einer trickigen Konstruktion gemessen, wieviele Elektronen pro zeiteinheit zittern. so lange dreht sich ein Zählwerk. die drehgeschwindigkeit jhängt von der Strommenge und der Spannung ab. und so wird registriert, wieviel Energie gelierfert wird. weiter : die elektronen schubserei zieh sich durch den Sicherungskasten über die zuleitungen bis in die Heizspirale weiter. Und nun können die elektronen nicht mehr so spitzenmäßig zittern, sondern, es wird eng für sie. dabei müssen sie arbeit verrichten und die Heizspirale wird warm. Warum braucht man zwei leitungen? Nun wenn sich 1 elktron nach links bewegt, würde bei einer Leitung ein elektron fehlern und dan wäre außerdem links ein elektron zuviel.. damit das nicht passiert, ist der Kreis geschlossen. in dem Mioment wo ein elektron seinen Platz verlässt muss es einen nachbarn zu seite schubsen der wiederum seinen nachbarn usw. bis der kreis sich geschlossen hat. In der Terchniker sprache ist es übrigens völlig egal, ob die Elektronen zittern oder in echt fließen- der effekt ist glecih. Man sagt immer: es fließt ein Strom.
Bliebe noch fi: normalerweise findet das hin und her schubsen innerhalb der zu und ableitung statt. Jetzt ist es aber so, dass die eine Leitung eh mit der Erde verbunden ist. das ist ganz praktisch, weil der Kreis E-Werk- Haus über den Erdboden geschlossen wird. Innerhlab des hauses aber gibt es zwei leitungen. Nimm es einfach so hin. der fi schalter prüft, ob in dem Linken draht soviel elektonen zittern wie rechts- tun sie das nicht, müssen noch anderswo elektronen zittern und dann kann es gefährlich werden. in dem Moment löst er aus..
Drehstrom:
normalerweise lifert das e werk drei Phasen an. zwischen Jeder phase und der erde herrschen 230V spannung. und nun das wunderbare: wechselstrom fließt ja hin und her. schaut man sich an, wie denn der Strom genau verläuft findet man: erst werden die elektronen nach links beschleunigt, dann abgebrenmst, stehen still dann nach rechst beschleunigt usw. das ganze ist eine Kurve. wenn man die kurven zweer phasen vergleicht, dann stellt man fest, dass der scheitelpunkt immer n tacken später kommt als bei der ersten Phase. und die dritte phase liegt nochmals dazwischen. auch hier schließt sich der kreis. alle drei phasen benutzen die selbe rückleitung. Jetzt kommt der vorteil des elektronenzitterns. während bei phase eins die elektronen noch nach links schwingen, schwingen sie bei phase 2 schon wieder nach rechts. In der zentralen Rückleitung gleichen sich die beiden bewegungen fast aus. kommt nun nun noch die dritte phase dazu stellt man fest, dass die mittler leitung stromfrei ist- man kann sie sogar weglassen. im haushalt macht man das nicht, weil man nie garantieren kann, dass alle drei phasen gleichmäßig belastet werden- aber im überland netz gleicht sich das schon ao aus. man kann also mit drei kabeln die dreifache Energie menge transportieren als mit zweien.
Zum schluss noch das Thema Blindleistung. das ist zu komplex, nur soviel: nicht alle Elektrnen die zittern, werden registriert und müssen bezahlt werden. manche Elektronen tun das auch ohne regostrierung.
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