Frage zur Spannung

Hallo,

ich habe da zwei Fragen bezüglich der elektrischen Spannung:
Die Spannung ist durch eine Energie definiert (ich denke mal ein elektrisches Feld), die Arbeit an den Elektronen verrichtet.
Doch welche Energie ist gemeint? Das negative elektrische Feld am Minus-Pol, das Schubarbeit verrichtet, oder das positive elektrische Feld am
Plus-Pol, das Zugarbeit verrichtet? Oder vielleicht beide zusammen, da ja die Elektronen gleichzeitig geschoben und gezogen werden?

Meine zweite Frage bezieht sich auf die Spannungsverteilung in einer Reihenschaltung:
Warum teilt sich die Gesamtspannung auf die zwei Widerstände auf, wenn doch eigentlich in jedem Stromkreis die Spannung vom Anfang zum
Ende him abnimmt, und wenn ich eine Reihenschaltung mit zwei gleich großen Widerständen habe, dann habe ich bei diesen beiden
Widerständen auch die gleiche Spannung. Aber warum?

MFG

 

Also könnte man sagen das die Definition der Spannung als Energie (Plus und Minuspol bzw. die beiden elektrischen Felder an den Polen) und die dadurch an den Elektronen verrichtete Beschleunigungarbeit in Form der Schubarbeit vom Minuspol un der Zugarbeit vom Pluspol richtig ist und dass die Spannung größer wird wenn das Feld am Minuspol stärker ist und somit mehr Schubarbeit verrichtet wird oder wenn das Feld am Pluspol stärker ist und somit mehr Zugarbeit verrichtet wird.

Die Artikel auf Wikipedia kenne ich schon, aber die helfen mir ehrlich gesagt nicht weiter.

 

Also ich sehe das nicht als Schnickschnack, denn für mich ist es wichtig zu wissen, was genau passiert, wenn Strom durch einen Leiter fließt.

Was ist außerdem ein Potentialunterschied bzw. was versteht man unter dem Potential von einem Elektron oder elektrischen Strom?

 

Tut mir Leid, wenn meine Frage in diesem Forum etwas unpassend erscheint, aber ein so theoretisch gesdtaltetes Forum über Elektronik habe ich Leider nicht gefunden. Wenn ihr ein Forum kennt, das für meine Frage besser geeignet wäre, sagt mir dies bitte.

Zu R.B.: Du definierst das Potential also als die elektrischen Felder zwischen Plus und Minuspol?

 

Also als Potential definierst du überhaupt die unterschiede bezüglich der Ladung, also dass ein Punkt eine andere Ladung aufweist als ein anderer Punkt, dann besteht ein Potential zwischen diesen beiden Punkten, dann entsteht ein elektrisches Feld zwischen diesen beiden Punkten, das Kraft auf die Elektronen ausübt und diese dann wandern und Strom fließt. Also könnte ein Potential oder eine Spannung auch dann auftreten, wenn ich zwei Punkte habe, die zwar beide positiv sind, der eine aber trotzdem weniger Elektronen hat als der andere?
OK also das mit dem Potenzial habe ich nun hoffentlich verstanden.
Aber trotzdem kann ich mir das mit der Gesamtspannung und den Einzelspannungen in einer Reihenschaltung nicht erklären. Ich stelle mir das so vor: Wenn ich einen Potenzialunterschied, also eine Spannung habe, dann stoßt der Minuspol die Elektronen ab und der Pluspol zieht die Elektronen an. Die Elektronen schieben sich vom Minuspol abgestoßen gegenseitig den Leiter entlang, wobei sie gleichzeitig vom Pluspol angezogen werden. Nun ist die Kraft, mit der sich die Elektronen gegenseitig anschieben oder mit der sie angezogen werden umso größer, je größer der Potenzialunterschied oder die Spanung ist. Habe ich jetzt zwei gleich große Widerstände hintereinander geschaltet, so müsste also auch die Kraft des anschiebens und angezogen werdens überall gleich groß sein. Die Kraft, mit der die Elektronen angezogen werden, ist immer konstant. Die Kraft, mit der sich die Elektronen anschieben nimmt aber mit der Zeit ab, da ja ein Elektron das nächste anschiebt, aber die Kraft nicht zu 100 Prozent übertragen wird, da der Widerstand auch noch überwunden werden muss, egal ob der eigentliche Widerstand oder der Leiter, der ja in der Realität auch einen Widerstand besitzt. Also müsste die Kraft, mit der sich die Elektronen gegenseitig anschieben abnehem, je mehr Weg durch einen Widerstand zurückgelegt wurde. Also kann in dem ersten Widerstand nicht die gleiche Spannung (die gleichen Kräfte als Resultat der Spannung) wie in dem zweiten Widerstand herrschen, selbst wenn die zwei Widerstände gleich groß sind und laut dem ohmschen Gesetz die gleiche Spannung herrschen müsste.

MFG
Commander_Spock

 

Nun ich besuche jetzt die 10. Jahrgangsstufe eines Gymasiums in Bayern und habe meinen Schwerpunkt auf Mathematik und Physik gelegt, da ich später auch einmal einen Beruf auf diesem Gebiet ausüben will. Und ich denke es gibt zwei Arten von Schülern: Die einen lernen ihr Formeln auswendig, wissen wie man sie anwendet uns´d schreiben, je nach dem, was der jeweilige Lehrer fordert, dadurch auch gute Noten. Diese Schüler sind aber deshalb nicht weniger ehrgeizig.
Die zweite Gruppe erschließt sich Formeln, denkt darüber nach, was dahintersteckt und muss nicht alles stur auswendig lernen. Zu dieser Gruppe zähle ich mich, denn ich denke, wenn man eine Formel nur auswendig lernt, hat man den eigentlichen "Sinn" der Physik und der Mathematik nicht verstanden.

Nun zu deiner Antwort: Wenn es eine Potentialdifferenz zwischen der Leitung zwischen den Widerständen und der Leitung nach dem zweiten Widerstand gibt, dann müssen in dem Leitungsabschnitt zwischen dem beiden Widerständen mehr Elektronen vorhanden sein als in dem Leitungsabschnitt nach dem zweitem Widerstand. Aber habe immer gedacht, dass bei einer Reihenschaltung die Elektronen homogen üner die ganze Schaltung verteilt sind, also nirgends dichter sind als irgendwo anders? Wenn as so ist, müssten sich die Elektronen dann nicht auch vor dem ersten Widerstand stauen, dort zusätzlich ein Potential bilden, wodurch die Spannung dann beim ersten Widerstand dann auch größer wäre als beim zweiten Widerstand?

 

Hallo,

ich habe mir noch einmal Gedanken zu deiner Antwort gemacht und bin zu folgendem Schluss gekommen:
Die Spannung ist eine Potentialdifferenz, und durch diese Differenz entsteht ein elektrisches Feld, auf die Ladungen werden Kräfte ausgeübt und ein elektrischer Strom fließt. Wenn ich jetzt wissen will, wie groß die Spannung an einem Leiterabschnitt ist, dann schaue ich mir die Stromstärke dort an, dann weiß ich, welche Kraft auf die Elektronen ausgeübt wird und dann weiß ich wie groß die Spannung sein muss damit die Kraft und die Stromstärke so groß sind. In einer Reihenschaltung habe ich jetzt überall die gleiche Stromstärke, da einerseits die Geschwindigkeit aller Elektronen gleich groß sein muss, denn wenn ein Elektron schneller ist als das z.b. darauffolgende, dann würde es auf dieses auflaufen, die Kraft, mit der das schnellere das langsamere Atom anschiebt würde sich also solange vergrößern, bis beide Elektronen gleich schnell wären, somit pendelt sich die Geschwindigkeit aller Elektronen so ein, das sie überall gleich groß ist. Der zweite Aspekt ist, dass ich Elektronen nicht zusammendrücken kann, somit der Abstand der Elektronen immer gleich groß ist, was in Verbindung mit dem Geschwindigkeitsaspekt eine überall gleich große Stromstärke in der Reihenschaltung ergibt.
Dann habe ich mir überlegt, dass wenn die Kraft, die vom Minuspol auf die Elektronen ausgeübt wird, nur auf die ersten Elektronen direkt ausgeübt wird und von diesen an die anderen weitergegeben wird. Nun das erste oder die ersten Elektronen aber nicht die ganze Kraft, also die ganze Spannung, die sie an die anderen Elektronen weitergeben, sondern nur die Kraft, mit der sie fortbewegt werden, das sie die andere Kraft ja an die darauffolgenden Elektronen weitergeben. Somit verteilt sich die Gesamtspannung auf alle Elektronen im Leiter, und zwar nicht gleichmäßig, sondern so, dass alle Elektronen die gleiche Geschwindigkeit haben. Also muss die Spannung in einer Reihenschaltung mit zwei gleich großen Widerständen gleich groß sein, denn wenn sie im zweiten Widerstand kleiner wäre als im ersten. dann wäre die Geschwindigkeit der Elektronen dort langsamer, dann würde der von dir beschriebene Stau der Elektronen auftreten, und zwar solange, bis die Geschwindigkeit der Elektronen im zweiten Widerstang genauso groß wärfe wie im ersten, und dazu müsste dann im zweiten Widerstand die Spannung, also die Kraft, genauso groß sein wie im ersten Widerstand.