Bewegter Leiter = Bewegte Ladung?

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Ich bin nur Armchair-Physiker, habe mal eine Frage richtige Physiker:

Mir stellt sich, anlässlich einer neuen Stromzange, gerade die Frage ob die Ladungsträger-Bewegung die wir "Strom" nennen eigentlich relativ zu ihrem Leiter stattfinden muss damit EM-Felder zustande kommen die mit der Stromzange (die für AC ja effektiv ein Trafo mit einer Primärwicklung ist) interagieren, oder ob die Bewegung des Leiters selbst (und damit der darin enthaltenen Ladungsträger) ebenfalls "Strom" ist.

Ich habe versuchsweise meine (TRMS) Stromzange auf die niedrigste Skala (600mA) gestellt und eine lose, von der Stromzange umschlossene, 10mm^2 Einzelader hin und her gewackelt. Die Stromzange hat etwas angezeigt, aber ich bin nicht sicher ob das Ergebnis des wackelns war oder nur Grundrauschen. Ich denke eigentlich dürfte die Bewegung des Leiters den selben Effekt haben wie (gleichartige) Bewegung der Elektronen im Leiter, aber so richtig sicher bin ich mir nicht. Weiss es jemand besser?
 
Einen Leiter kannst du bewegen bis du schwarz wirst ohne das sich ein Strom aufbaut oder eine Spannung entsteht. Erst wenn du den Leiter in einem Magnetfeld bewegst wird sich da auch eine Spannung aufbauen und ein Strom in der geschlossenen Leiterschleife fließen. Das Ganze nennt sich elektromagnetische Induktion https://www.leifiphysik.de/elektrizitat ... -induktion
 
Das im Leiter selbst kein Strom fließt ist klar.

Der Rest auch, insb. was Induktion ist.

Wie so oft ist deine Antwort eine richtige Antwort auf eine Frage die nicht gestellt wurde :(.
 
Nein du stellst die falschen Fragen! Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern. Und wenn du einen Leiter bewegst hat das überhaupt keinen Einfluss auf die Ladungsträger. Erst in einem elektrischen Feld oder Magnetfeld werden die Ladungsträger entlang der Feldlinien beschleunigt und damit gerichtet bewegt.
So und nun mal eine Ketzerische Frage an den Sessel -Physiker Ist ein Atom eine Strom oder eine Spannungsquelle . Es enthält ja positive und negative Ladungen. Und nun noch eine weitere Frage Kann eine Spannung ohne Strom existieren und ein Strom ohne Spannung fließen?
 
Pumukel schrieb:
Nein du stellst die falschen Fragen! Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern. Und wenn du einen Leiter bewegst hat das überhaupt keinen Einfluss auf die Ladungsträger.
Außer dass die Ladungsträger sich natürlich mitbewegen da sie Teil des Leiters sind, auch wenn sie relativ zum Leiter (im Mittel) ruhen. So wir wir Menschen zwar relativ zur Erde ruhen, aber uns mitsamt der Erde um die Sonne bewegen.

Deshalb ja die Frage ob die Bewegung der Ladungsträger relativ zum Leiter erfolgen muss, oder ob die Bewegung der Ladungsträger mitsamt Leiter dazu äquivalent ist. In beiden Fällen werden definitiv Ladungsträger bewegt.


So und nun mal eine Ketzerische Frage an den Sessel -Physiker Ist ein Atom eine Strom oder eine Spannungsquelle .
Ein normales, nicht-ionisiertes Atom ist natürlich keine Spannungsquelle da insgesamt elektrisch neutral. (Was nicht heißen soll dass man Ionen als Spannungsquellen bezeichnen kann oder sollte). Für molekulare Dipole könnte man u.U. ein Argument machen. Eine Stromquelle ist garnichts, da es echte Stromquellen nicht gibt.
Was war an dieser Frage nun ketzerisch?


Pumukel schrieb:
Und nun noch eine weitere Frage Kann eine Spannung ohne Strom existieren
Selbstverständlich

Pumukel schrieb:
und ein Strom ohne Spannung fließen?
Im gewöhnlichen Stromkreis natürlich nicht. Im Falle bewegter Leiter bin ich nicht sicher, um das herauszufinden geht es schließlich in diesem Thread. :idea:
 
Die Betonung liegt auf der gerichteten Bewegung der Ladungsträger!
Und eine Spannung kann ohne das ein Strom fließt oder geflossen ist nicht existieren. Wenn du zb ein Metall nimmst bewegen sich die Elektronen im Metall völlig ungerichtet, daran ändert sich auch nichts wenn du das Metall bewegst! Aber sobald sich das Metall in einem Elektrischen oder Magnetischen Feld bewegt erzwingst du eine gerichtete Bewegung der Elektronen. Den durch das äußere Feld wirkt eine Kraft auf die Ladungsträger ein.
Oder als anderes Beispiel du hast eine Salzlösung in Wasser. Das Salz zerfällt in Ionen. damit hast du freie Ladungsträger aber noch immer keine Spannungsquelle. Erst wenn du Eisen und Kupfer in diese Lösung bringst wird sich Zwischen den beiden Metallen eine Spannung einstellen. Denn die Ionen versuchen sich an den Metallen zu binden. Diese gerichtete Bewegung der Ionen ist aber auch ein Strom denn es werden Ladungsträger gerichtet bewegt.
 
Pumukel schrieb:
Die Betonung liegt auf der gerichteten Bewegung der Ladungsträger!
Wenn ich den Leiter axial bewege ist das doch genauso gerichtet. Was soll da denn ungerichtet sein? :eek:


Pumukel schrieb:
Und eine Spannung kann ohne das ein Strom fließt oder geflossen ist nicht existieren.
Dass eine Spannung Konsequenz eines eins geflossenen Stroms ist bestreite ich ja gar nicht.

Pumukel schrieb:
Wenn du zb ein Metall nimmst bewegen sich die Elektronen im Metall völlig ungerichtet, daran ändert sich auch nichts wenn du das Metall bewegst!
Wenn ich das Metall einen Meter nach rechts bewege bewegen sich die Ladungsträger natürlich ebenfalls gerichtet einen Meter nach rechts, sonst würden sie ja das Metall verlassen :idea:

Pumukel schrieb:
Aber sobald sich das Metall in einem Elektrischen oder Magnetischen Feld bewegt erzwingst du eine gerichtete Bewegung der Elektronen.
Eine gerichtete Bewegung der Elektronen im/relativ zum Leiter, genau.


Pumukel schrieb:
Den durch das äußere Feld wirkt eine Kraft auf die Ladungsträger ein.
Diesem äußeren Feld würde im Fall "bewegter Leiter" die (Newtonsche) Kraft entsprechen die den Leiter (und damit die Ladungsträger) bewegt.


Pumukel schrieb:
Oder als anderes Beispiel du hast eine Salzlösung in Wasser. Das Salz zerfällt in Ionen. damit hast du freie Ladungsträger aber noch immer keine Spannungsquelle. Erst wenn du Eisen und Kupfer in diese Lösung bringst wird sich Zwischen den beiden Metallen eine Spannung einstellen. Denn die Ionen versuchen sich an den Metallen zu binden. Diese gerichtete Bewegung der Ionen ist aber auch ein Strom denn es werden Ladungsträger gerichtet bewegt.
Ja. Spannung verursacht Strom, gegeben Leiter. Daraus kann man nicht folgern dass Strom ausschließlich von Spannung verursacht wird.

Ich fürchte ich werde das experimentell herausfinden müssen.
 
Nein auch wenn sich die Elektronen relativ frei im Metall bewegen können sind sie doch an die Kerne gebunden und wechseln nur ihre Plätze, das erfolgt aber rein chaotisch. Selbst wenn du das Metall mit 100G beschleunigst reicht diese Kraft nicht um da eine gerichtete Bewegung der Elektronen hervorzurufen!
 
Pumukel schrieb:
Nein auch wenn sich die Elektronen relativ frei im Metall bewegen können sind sie doch an die Kerne gebunden und wechseln nur ihre Plätze, das erfolgt aber rein chaotisch. Selbst wenn du das Metall mit 100G beschleunigst reicht diese Kraft nicht um da eine gerichtete Bewegung der Elektronen hervorzurufen!
Wir reden immernoch aneinander vorbei. Entweder du verstehst nicht was "relativ" bedeutet, oder ich verstehe nicht was "gerichtet" bedeutet.

Ich sage nicht dass ich auf irgendeine Art und Weise die Elektronen gegenüber den Atomkernen verschiebe. Sondern, dass ich die Elektronen und die Atomkerne gleichzeitig in die gleiche Richtung bewege. In beiden Fällen bewege ich, gerichtet, Ladungsträger. Was ist daran so schwer zu verstehen?
 
Die Kerne in einem Metall bewegen sich fast gar nicht (abgesehen von der thermischen Schwingung). Die Elektronen da drin sind relativ frei beweglich, aber sie bewegen sich Chaotisch. Daran ändert sich auch nichts wenn du das Metall insgesamt bewegst . Egal in welche Richtung! Erst wenn du den Leiter in einem Elektromagnetischem Feld bewegst wirkt eine Kraft auf die Elektronen ein und diese bewegen sich dann in Richtung der Feldlinien gerichtet entsprechend der Ausrichtung des Feldes !
So Nehmen wir einen Bahnhof und die Leute warten auf den Zug, dann bewegen die sich Chaotisch! Erst wenn der Zug eingefahren ist, bewegen die sich gerichtet, denn sie wollen ja einsteigen!
 
Tu das und staune . Danach kannst du ja mal eine Leiterschleife in einem Magnetfeld rotieren lassen . Oder den Magnet um eine der Umlenkrollen.
 
Pumukel schrieb:
Tu das und staune
Ich tu das und lerne. Staunen werde ich nicht da ich nicht überzeugt bin das Ergebnis schon zu kennen. Es hat nur bisher niemand treffende Argumente dafür oder dagegen geliefert.

Pumukel schrieb:
Danach kannst du ja mal eine Leiterschleife in einem Magnetfeld rotieren lassen.
Oder den Magnet um eine der Umlenkrollen.
Dabei würde ich nichts lernen was ich nicht schon weiss. Im übrigen sieht man hier dass du immernoch denkst es ginge mir um Strom im Leiter. Es geht mir um Strom im Raum. Die Kabelschlaufe kannst du dir für meine Zwecke gerne mit elektrischer Unterbrechung an einer Stelle denken.
 
:roll: :roll: :roll:

Man hat sehr wohl treffende Argumente geliefert,

aber DU hast sie eben nicht verstanden :!:

Pech für dich, dass der Nürnberger Trichter noch nicht erfunden wurde.

In den USA würde man einen Forenteilnehmer wie dich "a. p. i. t. a." nennen ...

.
 
Da ich solche Spielereien liebe, werde ich dem Herrn "Sesselphysiker von eigenen Gnaden" mal antworten.

Bin zwar kein Physiker, habe aber in der Schule gut aufgepasst.

Die Grundüberlegung als Denkmodell ist erstmal nicht falsch.
Natürlich bewegen sich die Ladungsträger relativ zu ihrem Leiter.
Du kannst sie mittels Magneten von einem Ende des Leiters zum anderen schieben.
Genauso wird auch dein Versuchsaufbau funktionieren.

Nur, messen kannst du das nicht, schon garnicht mit solch einem groben Instrument. Diese Ladungsträgerverschiebungen auf deinem kleinen Draht bewegen sich im femto Bereich. Ein solches Messinstrument steht dir garnicht zur Verfügung.

Nur mittels Kraft (Dynamo) kannst du die Ladungsträger soweit anreichern, dass du sie auch messen kannst.

Ich gebe dir mal ein ähnliches Denkmodell aus meinem damaligen Physikunterricht:

Du hast einen Supraleiter zu einem Ring geschlossen.
Du fährst aussen mit einem Magneten den Leiter entlang und bringst somit die Ladungsträger in diesem Ring zur Rotation.
Die Rotation der Ladungsträger, oder auch Strom genannt, bleibt ewig erhalten.
Esseidenn, du bringst einen Gegenstand in die Nähe, der die Ladungsträger abbremst.
Solch ein Gegenstand wäre z.B. ein Messgerät mit welchem du den Strom nachweisen wolltest.

Den Nachweis, dass in dem Supraleiter die Ladungsträger ewig rotieren, kannst du deshalb nicht führen.

Genausowenig wie du den Nachweis einer Bewegung von Ladungsträgern in deinem Denkmodell führen kannst.

Dazu sind die Messgeräte viel zu grob.
 
patois schrieb:
Man hat sehr wohl treffende Argumente geliefert,

aber DU hast sie eben nicht verstanden
Dann zitier doch mal bitte das deiner Ansicht nach treffendste. Soweit ich das erkennen kann ging es eine volle Seite lang nur darüber klarzumachen was überhaupt die Fragestellung ist.



Sparky schrieb:
Natürlich bewegen sich die Ladungsträger relativ zu ihrem Leiter.
Wann? Wenn Strom im Leiter fließt? Das ist klar.
In meinem Versuchsaufbau auch? Das würde mich wundern.

Sparky schrieb:
Du kannst sie mittels Magneten von einem Ende des Leiters zum anderen schieben.
Hmmm. Mit einem statischen Magnetfeld?

Sparky schrieb:
Genauso wird auch dein Versuchsaufbau funktionieren.
Da kann ich nicht folgen. Wieso würde mein Versuchsaufbau irgendwelche Ladungen im Leiter umherschieben, und wo ist der Magnet?

Sparky schrieb:
Diese Ladungsträgerverschiebungen auf deinem kleinen Draht bewegen sich im femto Bereich.
Femto-was, femtometer/sek? Wenn ich in meinem Versuchsaufbau den Motor zügig drehen lasse bewegen sich die Ladungen aufgrund der Bewegung des Kabels deutlich schneller; wieso sollte das nicht messbar sein (Skala ist für eine Stromzange immerhin recht klein, 6A mit mA-Auflösung)

Sparky schrieb:
Nur mittels Kraft (Dynamo) kannst du die Ladungsträger soweit anreichern, dass du sie auch messen kannst.
Wieso müssen denn Ladungsträger angereichert werden um Strom zu messen?

Sparky schrieb:
Du hast einen Supraleiter zu einem Ring geschlossen.
Du fährst aussen mit einem Magneten den Leiter entlang und bringst somit die Ladungsträger in diesem Ring zur Rotation.
Die Rotation der Ladungsträger, oder auch Strom genannt, bleibt ewig erhalten.
Esseidenn, du bringst einen Gegenstand in die Nähe, der die Ladungsträger abbremst.
Solch ein Gegenstand wäre z.B. ein Messgerät mit welchem du den Strom nachweisen wolltest.
Okay. Man dürfte also, mit einem hinreichend sensiblen Messgerät, zumindestens eine kurze Zeit einen geringer werdenen Strom messen.

Sparky schrieb:
Genausowenig wie du den Nachweis einer Bewegung von Ladungsträgern in deinem Denkmodell führen kannst.
Aber die Bewegung von Ladungsträgern in meinem Denkmodell ist vollkommen offensichtlich da ich das Metall bewege welches die Ladungsträger beherbergt.
Oder sagst du, dass die Ladungsträger an Ort und Stelle bleiben während die Kupferatomkerne zwischen ihnen durchlaufen? In dem Fall denk dir einfach eine elektrische Unterbrechung irgendwo im Kabel, damit da nichts im Kreis fließen kann.

Ich will jetzt nicht anstrengend sein aber ich bin immernoch nicht überzeugt dass klar ist worum es hier geht. Aber danke dass du versuchst drauf einzugehen im Gegensatz zu patois der offenbar versucht zu demonstrieren was er mit PITA meinte.
 
sb schrieb:
Sparky schrieb:
Natürlich bewegen sich die Ladungsträger relativ zu ihrem Leiter.
Wann? Wenn Strom im Leiter fließt? Das ist klar.
In meinem Versuchsaufbau auch? Das würde mich wundern.
Wenn du sie mit einem Magneten antreibst.
In Ruhe natürlich nicht.
Aber wie du ja schon selbst erkannt hast, wenn der Leiter bewegt wird, dann analog dazu auch die Ladungsträger, esseidenn, du bremst sie mit einem Messgerät aus.

Sparky schrieb:
Du kannst sie mittels Magneten von einem Ende des Leiters zum anderen schieben.
Hmmm. Mit einem statischen Magnetfeld?

Nein, du musst das Magnetfeld verschieben.

Sparky schrieb:
Genauso wird auch dein Versuchsaufbau funktionieren.
Da kann ich nicht folgen. Wieso würde mein Versuchsaufbau irgendwelche Ladungen im Leiter umherschieben, und wo ist der Magnet?

Nein, 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.


Sparky schrieb:
Diese Ladungsträgerverschiebungen auf deinem kleinen Draht bewegen sich im femto Bereich.
Femto-was, femtometer/sek? Wenn ich in meinem Versuchsaufbau den Motor zügig drehen lasse bewegen sich die Ladungen aufgrund der Bewegung des Kabels deutlich schneller; wieso sollte das nicht messbar sein (Skala ist für eine Stromzange immerhin recht klein, 6A mit mA-Auflösung)

siehe oben, femtoV und femtoI.

Sparky schrieb:
Nur mittels Kraft (Dynamo) kannst du die Ladungsträger soweit anreichern, dass du sie auch messen kannst.
Wieso müssen denn Ladungsträger angereichert werden um Strom zu messen?

Wie Strom erzeugt wird, solltest du aber wissen.


Sparky schrieb:
Genausowenig wie du den Nachweis einer Bewegung von Ladungsträgern in deinem Denkmodell führen kannst.
Aber die Bewegung von Ladungsträgern in meinem Denkmodell ist vollkommen offensichtlich da ich das Metall bewege welches die Ladungsträger beherbergt.

sagte ich ja oben bereits

Oder sagst du, dass die Ladungsträger an Ort und Stelle bleiben während die Kupferatomkerne zwischen ihnen durchlaufen? In dem Fall denk dir einfach eine elektrische Unterbrechung irgendwo im Kabel, damit da nichts im Kreis fließen kann.

Nö, sagte ich nicht.

Ich will jetzt nicht anstrengend sein aber ich bin immernoch nicht überzeugt dass klar ist worum es hier geht.

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.

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

Das bezweifele ich. Die Teilchen müssten sich nicht zwangsläufig auf dem Leiter bewegen, die können auch mitsamt dem Leiter bewegt werden, also relative Geschwindigkeit = 0

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.
 
Eine Induktion erfolgt aber nur bei Änderung eines Magnetfeldes. Ein Magnetfeld gibt es hier aber nicht, da sich die Elektronen im Leiter nicht bewegen, und somit kann sich auch kein Magnetfeld ändern.
 
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Thema: Bewegter Leiter = Bewegte Ladung?
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