Hallo Corny90,
ich setz mal voraus, dass die Frage ernst gemeint ist.
Aber kurz zur Erklärung, wer oder was "Mauli" ist ;-)
"Mauli" (mit verschiedenen Endungen auf den Nick) ist vermutlich ein Forentroll, der hier regelmässig mit den unsinnigsten und unausgegorensten Fragen im Forum aufgeschlagen ist. Für einige Leute (u.a. auch für mich) ist das ein rotes Tuch!
Mal etwas übertrieben gesagt, das könnt so ne Frage sein, wie:
Mauli:
Ich hab 1km x 0,1mm Draht, was kann ich damit machen?
Mögliche (gereizte) Antwort:<ul><li>Als Angelschnur für Stichlinge benutzen ...
<li>Um ne Litfasssäule wickeln und aus der Anzahl der möglichen Windungen den ungefähren Durchmesser der Litfasssäule berechnen ...
<li>Zwei Pappbecher dran festbinden und gucken, ob man über nen km noch damit "telefonieren" kann.
<li>...</ul>
Iss nich bös gemeint, aber bei so trivialen Fragen kommt da automatisch ein "Mauli-Verdacht" auf ...
Ich setz mal voraus, dass Du nicht Mauli bist und sag Dir, was mir zu dieser wirklich turbo-primitiven Schaltung so einfällt.
<ul><li>Die Lampe leuchtet nur, wenn ein Strom fliesst.
<li>Ein Strom kann nur fliessen, wenn ein Stromkreis geschlossen ist, d.h. wenn die Ladungsträger (meist Elektronen) von einer Seite zur anderen fliessen können.
<b>Achtung:</b> Die technische Stromrichtung unterscheidet sich von der physikalischen Stromrichtung!
In früheren Zeiten (als man es noch nicht besser wusste) hat man die technische Stromrichtung halt willkürlich von Plus nach Minus festgelegt/definiert und hatte damit eine Konvention, die bis in die heutige Zeit übernommen wurde.
Fast immer ist es auch wurscht, in welche Richtung die Ladungsträger (entweder Elektronen oder Ionen) sich bewegen - Hauptsache man legt in nem Gedankenmodell mal ne Richtung fest und bleibt dann auch dabei. Z.B. bei Metallen oder in den alten Röhren (aus Dampfradios oder Uraltfernsehern) sind immer die Elektronen die bewegten Ladungsträger.
Diese Erkenntnis kam aber erst nach der damaligen Festlegung der technischen Stromrichtung und die technische Festlegung ist damit in fast allen Fällen (physikalisch/chemisch) gesehen falsch :lol: - Macht aber meist nix, wenn man einfach die einmal festgelegte Richtung beibehält ;-)
Es ist eigentlich sogar völlig bums, was sich bewegt - Zumindest wenn's um aufgebaute Magnetfelder und elektrische Wechselwirkungen geht. Nur bei der Chemie kommt das richtig zum Tragen, was sich nun wirklich wohin bewegt.
<li>Ganz nebenbei, ein weit verbreiteter Irrglaube ist, dass sich ein elektrisches Signal in nem Draht mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzt.
Nö, das Signal selbst ist schnell, erreicht aber nicht annähernd Lichtgeschwindigkeit.
Die Elektronen selbst wandern sogar im Schneckentempo. Iss ähnlich wie bei nem Wasserschlauch, wo man am Anfang nen Klecks Tinte rein tut.
Wenn man den Hahn aufdreht, dann hat man am anderen Ende fast sofort Druck. Bis der Tintenklecks aber hinten ankommt, das dauert halt so lang der Schlauch ist ...Aber auch das geht schon wieder viel zu weit und ist nicht gefragt ...
<li>Z.B. aber bei Elektrolyten (wie z.B. in nem Akku) wandern positiv oder negativ geladene Ionen (also nach aussen elektrisch nicht neutrale Atomkerne) und das spielt z.B. elektrochemisch durchaus ne Rolle und ist absolut nicht mehr egal.
<li>In Esaki- bzw. Tunneldioden kommen sogar quantenmechanische Effekte zum Tragen (wobei dann aber auch wieder Elektronen die Sache ausbaden - Wegen dem quantenmechanischen Effekt tun sie das aber extrem schnell - Aber das führt definitiv jetzt sehr viel zu weit ... Du merkst aber, dass ein Stück Draht bei weitem nicht alles ist, was leiten kann ... Vergiss das aber vorerst wieder und denk an ein Stück Draht ... Sonst wirst Du wahnsinnig ...).
<li>Lange Rede, kurzer Sinn. Man hat die <b><u>technische</u> Stromrichtung von Plus nach Minus</b> (ausserhalb der Spannungs- bzw. Stromquelle [Achtung, das ist ein Unterschied!]) festgelegt.
<li>In deiner kleinen Skizze sind die Pole aber nicht mit Plus und Minus gekennzeichnet, sondern mit L und N. Das deutet nach Konvention darauf hin, dass es sich hier vermutlich um Wechselspannung handelt. Aber selbst das ist nicht sicher. Fast sicher ist aber, dass L das "heisse" (gefährliche) Ende ist.
<li>Bei Wechselspannung bleibt die Polarität aber nicht gleich (wie z.B. bei ner Batterie), sondern wechselt ständig mit der Netzfrequenz - Macht aber in diesem speziellen Fall (Glühlampe) auch nix!
<li>Die Bezeichnungen L und N deuten ebenfalls darauf hin, dass es sich um die ganz gewöhnliche Netzspannung handelt, die z.B. aus der Steckdose kommt - Also vermutlich 230V/50Hz Wechselspannung.
<li>Die Unterscheidung L (Aussenleiter) und N (Neutralleiter) deutet darauf hin, dass (nach Konvention) L das "heisse"" Ende ist (an das man besser nicht hinlangt, weil man sonst eine geschossen bekommt).
<li>Was macht L so "heiss", wenn doch bei Wechselspannung die Polarität ständig wechselt? An Plus oder Minus kann es ja da nicht mehr liegen?!
Nun es liegt auch nicht an Plus oder Minus. Es liegt vielmehr daran, dass N potentialtechnisch sehr nahe an PE (landläufig "Erde") liegt. Wenn man (auf dem Boden stehend) an den N langt, dann fasst man nur an eine sehr geringe Spannung. Langt man aber an L, dann erwischt einen das volle Leben und das kann tödlich enden!
<li>Damit die Gefahr eines Stromschlags (z.B. beim Auswechseln des Leuchtittels (der Lampe) möglichst gering ist, schaltet man das heisse Ende (also L).
Wenn der Schalter also auf "Aus" ist, dann liegt an der Lampe kein gefährliches Potential mehr (gegenüber der "Erde" auf der wir stehen) an und man könnte (Achtung, siehe Anmerkung) gefahrlos an der Lampe hantieren.
<li>Korrekterweise (um das Berührungsrisiko weiter zu minimieren) schliesst man deshalb die Lampenfassungen (z.B. E27) so an, dass der Fusskontakt am heissen Ende (also L) liegt. Der Grund ist der, dass es beim Lampenwechsel weit unwahrscheinlicher ist den Fusskontakt der Lampe zu berühren als es z.B. beim Schraubgewinde der Fall ist.
Das ist der Grund warum laieninstallierte Leuchten oft tun, aber dennoch nicht korrekt angeschlossen sind ;-)
<li>Es gibt im realen Leben verschiedene Versorgungsnetzformen und nicht in allen Netzformen kann garantiert werden, dass N (wenn es ihn überhaupt explizit gibt) ganz "ungefährlich" ist.
Es können durchaus Potentialunterschiede zwischen N und (dem normalerweise harmlosen) PE existieren.
<li>Im echten IT-Netz ist z.B. gar nix "geerdet" und man kann z.B an jeden einzelnen Pol kommen, ohne dass was passieren würde. Aber wehe man grapscht beide an.
Im TN oder TT sieht das schon wieder ganz anders aus.
Je mehr man ins Detail geht, desto kniffliger wird es.
Aber auch diese Info ist in der Aufgabe nicht gefragt und soll Dir nur zeigen, dass sich in dem Gebiet ein weites Feld auftut.</ul>
<font color="red"><b><u>Anmerkung:</u></b></font> Verlass Dich nie auf die Bezeichnung oder gar die Adernfarben - Irgend ein Kamel kann es grad falsch rum angeschlossen haben und dann kann's bei blindem Gottvertrauen richtig bös werden!
Mit Niederspannung (das ist z.B. die haushaltsübliche Netzspannung von 230V~) ist bereits nicht mehr zu spassen!
Immer vorsichtshalber nachmessen ob auch das drin ist, was drauf steht! Da hat man im wahren Leben schon die drolligsten Sachen erlebt!
Viel Text um so wenig Thema - Such Dir raus, was Du brauchst ...
Oder halt die Kurzfassung:
<ul><li>Schalter geschlossen -> Stromkreis geschlossen -> Ladungsträger können fliessen - Ladungsträger verrichten beim Durchlaufen der Potentialdifferenz Arbeit - Lampe leuchtet.
<li>Schalter offen -> Schaltkreis offen -> Ladungsträger können nicht fliessen -> Kein Ladungsaustausch und somit keine verrichtete Arbeit -> Lampe leuchtet nicht.</ul>
Und dann noch der blöde Witz:
Im L fliesst genau der gleiche Strom vom E-Werk in den Verbraucher (Lampe) hinein, wie in N an das E-Werk im N zurück fliesst.
Also haben die soviel Strom zurück, wie sie geliefert haben - Die verdienen also Geld für nix.
Wo ist der Denkfehler? ;-)
Wenn Du evtl. Extrapunkte kassieren willst, dann mach Dir die Begriffe Potential, Spannung (Ladungsträger liegen auf unterschiedlichen Potentialen und haben somit ein Energiegefälle) und Strom (Ladungsträger können tatsächlich zwischen den Polen wandern und dabei Arbeit verrichten) klar - Und vergiss erst mal den Begriff "Erde", denn Erde gehört in nen Blumentopf und nicht in die Steckdose ;-)
Wenn Du ganz krass ins Detail gehen willst, dann kannst Du ja noch drauf eingehen, warum (aufgrund der technischen Gegebenheiten) lange Zeit Wechselstrom (erstes Patent von Westinghouse) für die Energieübertragung vorteilhaft war (Transformation und Leiterersparnis - Speziell bei Drehstrom) und warum für die (neuere) Fernübetragung von elektrischer Energie Gleichstrom (vermutlich zurückgehend auf Nikola Tesla - geringere Verluste in der Leitung und heute realisierbare Wechselrichter) wieder interessant wird (siehe z.B. <a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstrom-%C3%9Cbertragung" target="DC">http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstrom-%C3%9Cbertragung</a>). Auch bei Gleichstrom könnt man einen Leiter u.U. einsparen, was aber nur in gewissen Medien funktioniert. Bei gewöhnlicher Erde (z.B. die aus dem Blumentopf) können einem da aber galvanische Effekte böse Streiche spielen. Aber auch das führt schon wieder viel zu weit und ist nicht gefragt. Ich wollt's nur sagen, dass Du hinterher nicht überrascht bist, wenn Du wirklich mal mit so nem Prob konfrontiert wirst.
Z.B. auch beim Blitzschutz ist der Stosswiderstand (Blitze haben eine extrem hohe Flankensteilheit) ein ganz anderer als der Gleichstromwiderstand.
Allerdings könnt das (je nach Aufgabenstellung) leicht in "Thema verfehlt" enden ... Also aufpassen, dass man nicht vom Hundertsten ins ungefragte Tausendste kommt ...
Das musst Du selbst entscheiden. Man kann das Thema ausdappen so breit man will ;-)
Tja, viel Text und eigentlich könnten die Kollegen hier noch mehr dazu sagen ... Denn ich bin eigentlich gar nicht da ;-)
Viele Grüsse,
Uli
