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Bewegter Leiter = Bewegte Ladung?

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Elektrikforum Foren-Übersicht -> Grundlagen & Schaltungen der Elektroinstallation
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Sparky
Inventar
Inventar


Anmeldungsdatum: 03.02.2013
Beiträge: 1381

BeitragVerfasst am: 01.12.2017 12:41    Titel: Antworten mit Zitat
hmmm....du hast recht, es bedarf eines Magnetfeldes um eine Induktion zu bewirken.
Schön, dass wir darüber gesprochen haben Mr. Green
_________________
http://sparky.hat-gar-keine-homepage.de/
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Newbie
Hallo!

Schau dir mal diesen Ratgeber an. Dort findet man viele Antworten!


sb
Master Member
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Anmeldungsdatum: 21.10.2017
Beiträge: 326

BeitragVerfasst am: 01.12.2017 14:52    Titel: Antworten mit Zitat
Ich glaube langsam wird ein Schuh draus.

Danke schonmal für die Antworten, Octavian und Sparky. Bin noch auf der Arbeit und kann daher immer nur kurz reintrollen, später eine ausführlichere Antwort
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Pumukel
Inventar
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Anmeldungsdatum: 22.07.2016
Beiträge: 2101

BeitragVerfasst am: 01.12.2017 20:00    Titel: Antworten mit Zitat
Selbst wenn du ein Mycroampemeter in die Leiterschleife einfügen würdest könntest du da einen Strom messen. Denn jeder Leiter wirkt auch als Antenne und in unserer Zeit ist die Luft voll von elektomagnetischer Strahlung. Deshalb müsstest du deinen Versuch in einem Faradayischen Käfig ausführen! Und dann wird sich allein durch die Bewegung des Leiters nie ein Strom aufbauen! Erst wenn auf den Leiter ein Elektromangnetisches Feld einwirkt und sich das ändert oder der Leiter sich im Feld bewegt wird ein Strom induziert!
Mal nur zum Nachdenken du hast ein Durchsichtiges Rohr ohne Reibung an der innenseite und füllst das Randvoll zu je einer Hälfte mit rotem und blauem Wasser. Das kannst du auch schütteln ohne das sich rot und blau vermischen. Anders sieht das aus wenn sich in dem Rohr noch eine Kugel befindet die das Wasser vor sich her und zurückschiebt. Was du da veranstaltest ist der Versuch die Physik auf den Kopf zu stellen. Evl springt da für dich der Nobelpreis bei raus.
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sb
Master Member
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Anmeldungsdatum: 21.10.2017
Beiträge: 326

BeitragVerfasst am: 01.12.2017 20:15    Titel: Antworten mit Zitat
Ich mach ma der Reihe nach.

Sparky hat folgendes geschrieben:
wie dein Versuchsaufbau zeigt, willst du ja den Draht mitsamt den Ladungsträgern bewegen. Relativ zu einem feststehenden Messgerät wäre durch diese Bewegung theoretisch ein Stromfluss nachweisbar.

Theoretisch deshalb weil, jetzt kommt der Begriff femto der auf U und I anzuwenden ist, du in der Praxis kein Messgerät finden wirst mit dem du das messen kannst.

Wieso wäre der Strom denn so gering? Mal überschlagen, ein Ampere entspricht einem Durchfluss von 1 Coulomb pro Sekunde. 1 Coulomb sind 6e18 Ladungsträger, 1 Mol (aka 65g) Kupfer enthalten 6e23 Kupferatome, keine Ahnung wieviele derer Elektronen am Ladungstransport beteiligt sind, sagen wir mal je nur eins. Das ergibt immerhin 6e18 Ladungsträger in 0.00065g Kupfer. Und individuelle Elektronen sind beim Stromfluss auch nicht gerade schnell.

Aber dass ich da auf dem Holzweg bin sehe ich schon daran dass bei dem 10mm^2 Draht die Stromzange viel deutlicher hätte ausschlagen müssen.


Sparky hat folgendes geschrieben:
Wie Strom erzeugt wird, solltest du aber wissen.

Joa, aber anreicherung von Ladungsträgern klingt nach Spannung


Sparky hat folgendes geschrieben:
Wenn du etwas anderes meinst, als du hier geschrieben hast, dann drücke dich besser aus.
Wenn du das aber meinst, wie du es geschrieben hast, dann habe ich das Thema durchaus verstanden.

Alles gut, du scheinst verstanden zu haben worum es mir geht.


Octavian1977 hat folgendes geschrieben:
die geladenen Teilchen bewegen sich zwar durch die Stromzange aber nicht im Leiter. Somit entsteht kein Feld und auch keine Induktion in der Zange.

Okay, das hieße ja die Bewegung relativ zum Leiter ist tatsächlich wichtig

Sparky hat folgendes geschrieben:
Nur müssten die Teilchen durch die Stromzange bewegt werden und wie wir alle wissen, würde dadurch in der Stromzange eine Spannung induziert, wozu die Teilchen wiederum eine gewisse Kraft aufbringen müssten.

Diese Kraft ist aber nicht vorhanden, ergo wird es auch keine Anzeige geben.

Diese Kraft wäre eigentlich sehr wohl vorhanden, wenn man die Kabelschlaufe an einer Stelle unterbricht. Dann könnte nichts im Kreis fließen und Elektronen würden andere Elektronen durch die Stromzange schubsen.

Octavian1977 hat folgendes geschrieben:
Ein Magnetfeld gibt es hier aber nicht, da sich die Elektronen im Leiter nicht bewegen, und somit kann sich auch kein Magnetfeld ändern.

Okay danke erstmal an euch beide für die guten Antworten. Bin im Grunde überzeugt.

Blöderweise wirft das jetzt direkt die nächste Frage auf, wieso müssen Elektronen relativ zu Kupferatomkernen bewegt werden damit ein Magnetfeld zustande kommt? Very Happy

@Pumukel raff doch bitte endlich dass es nicht das Ziel ist einen Stromfluss im Leiter zu erzeugen.
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Pumukel
Inventar
Inventar


Anmeldungsdatum: 22.07.2016
Beiträge: 2101

BeitragVerfasst am: 01.12.2017 20:47    Titel: Antworten mit Zitat
So schau dir mal dieses Bild an. Hier ist ein Schwingkreis dargestellt , der von einer Wechselspannung gespeist wird.
Im 2tem Bild ist der Kondensator einfach auseinander gezogen und im 3 ten Bild noch die Spule gestreckt.
Bekanntlich erzeugt eine Spule ein Magnetfeld und der Kondensator hat intern ein elektrisches Feld.
Bis hierhin dürfte das klar sein. So kommen wir nun zu einem Leiter . Dieser Leiter besteht aus fest gebundenen Kernen (= positive Ladung) und freibeweglichen Elektronen (negative Ladung) Zwischen Kern und Elektronen herrscht ein elektrisches Feld . Die Elektronen können durch das elektrische oder das magnetische Feld bewegt werden.
Damit ändern sich aber auch die Felder zwischen den Atomen im Metallgitter! Durch ein äuseres Feld werden die Elektronen in eine bevorzugte Richtung bewegt. Deshalb wird in dem Leiter sowohl ein elektrisches als auch ein Mangnetfeld aufgebaut. Zum Vergleich kannst du hier auch Wasser hernehmen. Das einzelne Wassermolekül ist ein Dipol und diese Dipole richten sich im unbeeinflusstem Zustand völlig chaotisch zueinander aus . Erst wenn du da ein äuseres elektrisches Feld ins Spiel bringst, richten sich die einzelnen Moleküle gezielt nach den Feldlinien aus . Deshalb und nur deshalb kannst du einen Wasserstrahl durch ein Äußeres Feld auch ablenken.
[img]https://s18.postimg.org/bbmuvqbsl/Erkl_rung.gif[/img]
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Pumukel
Inventar
Inventar


Anmeldungsdatum: 22.07.2016
Beiträge: 2101

BeitragVerfasst am: 01.12.2017 20:53    Titel: Antworten mit Zitat
Du raffst es nicht! ohne Stromfluss gibt es weder eine Spannung noch einen Strom und ohne Strom gibt es auch kein Magnetfeld und auch kein elektrisches Feld.
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Sparky
Inventar
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Anmeldungsdatum: 03.02.2013
Beiträge: 1381

BeitragVerfasst am: 01.12.2017 21:18    Titel: Antworten mit Zitat
sb hat folgendes geschrieben:

Blöderweise wirft das jetzt direkt die nächste Frage auf, wieso müssen Elektronen relativ zu Kupferatomkernen bewegt werden damit ein Magnetfeld zustande kommt? Very Happy


Das ist genau der Punkt wo der Hund das Wasser lässt und worüber ich auch gestolpert bin.

Ich bin in meinen bisherigen Antworten davon ausgegangen, dass alleine die relative Bewegung der Elektronen zu einer (Mess)Spule eine Spannung induzieren würde, nicht die Bewegung auf dem Leiter.

Das scheint aber ein Trugschluss zu sein und da habe ich mich Octavian angeschlossen, mit der Behauptung, dass ein Magnetfeld nur entstehen kann wenn sich Elektronen auf einem Leiter bewegen.
Das scheint mir auch die richtige Antwort zu sein.

Insofern waren einige meiner vorherigen Behauptungen falsch. Das nehme ich auf meine Kappe.

Die Konsequenz daraus ist, dass dein Versuchsaufbau, in dem du einen Leiter rotieren lässt, so nicht funktionieren wird.

Da steht jetzt immernoch deine urprüngliche Frage im Raum, Zitat: "wieso müssen Elektronen relativ zu Kupferatomkernen bewegt werden damit ein Magnetfeld zustande kommt?

Diese Frage ist garnicht so trivial, damit bin ich im Moment auch überfordert, muss ich recherchieren.
_________________
http://sparky.hat-gar-keine-homepage.de/
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Moorkate
Inventar
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Anmeldungsdatum: 06.07.2014
Beiträge: 2032

BeitragVerfasst am: 01.12.2017 21:20    Titel: Antworten mit Zitat
Pumukel hat folgendes geschrieben:
Du raffst es nicht! ohne Stromfluss gibt es weder eine Spannung noch einen Strom und ohne Strom gibt es auch kein Magnetfeld und auch kein elektrisches Feld.

Kommt drauf an! Bei idealen Blindwiderständen ist der Stromfluß bei 0V am höchsten.

mfG
_________________
Normen haben kraft Entstehung, Trägerschaft, Inhalt und Anwendungsbereich den Charakter von Empfehlungen, deren Beachtung und Anwendung jedermann freisteht. Normen an sich haben keine rechtliche Verbindlichkeit.
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patois
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Anmeldungsdatum: 22.10.2009
Beiträge: 8217

BeitragVerfasst am: 02.12.2017 09:07    Titel: Antworten mit Zitat
Moorkate hat folgendes geschrieben:
. . . . . . .

Kommt drauf an! Bei idealen Blindwiderständen ist der Stromfluß bei 0V am höchsten.

mfG


Auweia, das tut aber weh Exclamation

Rolling Eyes
.
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Pumukel
Inventar
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Anmeldungsdatum: 22.07.2016
Beiträge: 2101

BeitragVerfasst am: 02.12.2017 09:23    Titel: Antworten mit Zitat
Leider gibt es keine Idealle Blindwiderstände! Das was du da mist ist eine Scheinspannung. Nur zum Nachdenken warum werden Wohl Blindspannung und Wirkspannung Quadratisch zur Scheinspannung addiert? Wirk und scheinspannung sind bei Ideallen Blindwiderständen aber um genau 90 Grad Phasenverschoben und deshalb kann die Summe aus Uw²+Ublind² = Uschein² "nie" null werden! Das wird sie nur wenn kein Strom fließt der Herr Ohm lässt grüßen!
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