„Diskussion:Elektrischer Strom“ – Versionsunterschied

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Archiv

ab 2003

Wie wird ein Archiv angelegt?

Dieser Artikel wurde ab Februar 2011 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Elektrischer Strom“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Geschichte lückenhaft

Es fehlt der Einsatz des el. Stroms nach Erfindung der Batterie (Voltasche Säule#Bedeutung) für chemische Prozesse. Damals bahnbrechend! --jbn (Diskussion) 00:22, 12. Jul. 2016 (CEST)

Und die Wirkungen?

Es fehlen die Wirkungen des elektrischen Stroms. Z.B. Lichtwirkung oder Wärmewirkung AnnilenaT (Diskussion) 09:48, 23. Mär. 2020 (CET)

Ich hab die Anwendungsbeispiele etwas ergänzt (in "Elektrischer Strom im Alltag"). Oder schwebte Dir mehr oder anderes vor? --Bleckneuhaus (Diskussion) 10:59, 23. Mär. 2020 (CET)

Ich habe die mir bekannten Wirkungen kurz aufgezählt. Die Anwendungsbeispiele habe ich zurückgefahren, weil dazu ein eigener Artikel besteht. --der Saure 11:37, 23. Mär. 2020 (CET)

Damit wird, fürchte ich, die Anregung von AnnilenaT nicht aufgenommen, weil viel zu technisch. Wer (außer Ing. El.) denkt bei Verbraucher schon an die Bohrmaschine oder den Fernseher? Wenn da wenigstens verwenden stünde, statt verbrauchen. Aber vielleicht sagt (vermutlich:) sie auch selbst noch was dazu.--Bleckneuhaus (Diskussion) 12:10, 23. Mär. 2020 (CET)

Schade, dass sich AnnilenaT noch nicht zu Wort gemeldet hat. Der Hinweis geht eindeutig nicht auf Verbraucher oder Verwender des Stromes, sondern um die Wirkungen des Stromes. Die zwei Beispiele im Eröffnungsbeitrag zeigen genau die Richtung auf, die ich im Artikel übernommen habe. --der Saure 13:14, 24. Mär. 2020 (CET)

Bedeutung der Basisgrößen

Das die Basisgrößen keine Bedeutung mehr haben ist mir neu, der Saure. Es gibt Basisgrößen und abgeleitete Größen. So wie es dasteht ist auch o. k. --Eisenbahn%s (Diskussion) 15:07, 5. Apr. 2020 (CEST)

Ich habe nochmal darüber nachgedacht und eine Verwechselung festgestellt, sorry. Es gibt doch 7 Basisgrößen: Eine SI-Basisgröße kann definitionsgemäß nicht durch andere Basisgrößen ausgedrückt werden. Jede Basisgröße bekam eine Basiseinheit.

Seit Mai 2019 gibt es sieben exakt festgelegte Natur­konstanten. Aus diesen ergeben sich gleichermaßen alle Einheiten,– anders als früher, als die Basiseinheiten exakt festgelegt waren und damit herausgehoben waren. Siehe Internationales Einheitensystem#Definition der SI-Einheiten. Also nur für die Einheiten braucht es keine Basiseinheiten zu geben. --der Saure 17:23, 5. Apr. 2020 (CEST)

Energietransport

Im Artikel fehlt komplett die Erklärung, wie der Energietransport durch elektrischen Strom zustande kommt. Die kinetische Energie der Elektronen (die extrem leicht sind und deren Nettogeschwindigkeit im Bereich von mm/s liegt) erklärt nicht mal im Ansatz, wie beispielsweise 1000W elektr. Leistung durch ein gewöhnliches, dünnes Kabel übertragen werden können (die Antwort ist leider kompliziert - Felder halt). Das sollte doch ergänzt werden, oder? --134.109.48.134 14:42, 13. Jan. 2023 (CET)

Eine erste Antwort: Die Argumentation mit der Leistung ist unglücklich, weil diese auch von der elektrischen Spannung abhängt. Der elektrische Strom ist Ladungstranport und nicht Energietransport. Für diesen Strom gibt es eine Begrenzung durch die zulässige Elektrische Stromdichte. Dort im Abschnitt "Stromdichte in Leitungen" findest du den Hinweis auf die zwar geringe Geschwindigkeit, aber auch auf die hohe Dichte der Elektronen von etwa 10¹⁹ mm⁻³. Vielleicht reicht dir der Hinweis auf den angegebenen Artikel.

Immerhin, dadurch dass du auf die Leistung verweist, siehst du auch, dass die Energie eben keine mechanische Energie ist, sondern eine elektrische Energie: Eine Bewegung der Ladungsträger gegen eine Spannung. --der Saure 15:42, 13. Jan. 2023 (CET)

Wenn man tiefer gräbt, wird es aber wieder kompliziert. ZB ist im Innern eines (idealen) Leiters ja die Feldstärke Null, da wird überhaupt keine Arbeit geleistet. Und auf der Oberfläche steht die Feldstärke senkrecht, also auch keine Arbeit. Heißt es nicht irgendwo (aber wo bloß?), dass das außerhalb erzeugte Feld die Energie transportiere - und der Leiter sei nur fürs Hervorbringen der dafür geeigneten Randbedingungen zuständig? --Bleckneuhaus (Diskussion) 16:54, 13. Jan. 2023 (CET)

Ja, genau. Tatsächlich finde ich die Frage, die von dem anonymen Nutzer in die Diskussion eingebracht wurde außerordentlich wichtig und nachdenkenswert. Zwar hat Benutzer:Saure recht, wenn er sagt, dass der elektrische Strom zunächst nur Ladungstransport und kein Energietransport ist, vor allem wenn man die Definition der elektrischen Stromstärke (also der zugehörigen physikalischen Größe) betrachtet. Allerdings geht es in diesem Strom Artikel um das Phänomen und nicht um die Größe. Auch wenn die Bewegung der Ladungsträger nicht die vollumfängliche Erklärung für den Energietransport ist, so ist sie doch eine notwendige Voraussetzung dafür. Deswegen finde ich sehr wohl, dass über dieses Thema in dem Artikel gesprochen werden. Das kann ausführlich sein, oder recht knapp mit dem Verweis auf einschlägige Wikipedia-Artikel.--Pyrrhocorax (Diskussion) 19:12, 13. Jan. 2023 (CET)

Übrigens: Auch wenn das jetzt nicht als Quelle für den Artikel gedacht ist: Es gibt über dieses Thema zwei sehr interessante youtube-Videos von Veritasium "The big misconception about electricity" und "How electricity actually works" und etliche Reaktionen auf youtube darauf. Ich finde es sehr lehrreich, sich damit zu beschäftigen. --Pyrrhocorax (Diskussion) 19:12, 13. Jan. 2023 (CET)

Interessante videos, beide. Das dort genannte Buch (Matter & interactions , von Ruth W. Chabay; Bruce A. Sherwood ) habe ich per Fernleihe bestellt. Die Erklärung mit den Oberflächenladungen hatte ich schon vor Jahr(zehnten) mal gehört. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:48, 13. Jan. 2023 (CET)

Als einzige deutsche Quelle habe ich bisher Bd 2 von Demtröders ExpPhys aufgespürt: S: 202 (Aufl. 2009) sagt:

"Die den Strom tragenden Elektronen bewegen sich mit der sehr kleinen Driftgeschwindigkeit vD (siehe Abschn. 2.2). Bei einem Strom von 10A durch einen Draht von 1mm2 Querschnitt ist vD ≈ 0,8mm/s. Das elektrische Feld und das Magnetfeld  des Stroms pflanzen sich aber beim Schließen des Stromschalters entlang dem Draht mit der Geschwindigkeit v = (εε0μμ0)^−1/2 fort. Die Energie wird daher durch das elektromagnetische Feld transportiert, nicht durch den materiellen Ladungstransport!"

Etwas detaillierter/expliziter wäre besser. --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:30, 14. Jan. 2023 (CET)

Ladungs- und Energietransport - gute und notwendige Unterscheidung, danke. Aber wie schon gesagt, wenigstens einen Verweis auf den Energietransport müsste es auch in diesem Artikel geben, da definitiv eine thematische Überschneidung gegeben ist.

Übrigens, hier noch eine kleine Denksportaufgabe, die zeigt, dass man sich in diesem Zshg. gar nicht mit der Anzahl der Elektronen bzw. der Elektronendichte usw. befassen muss: Ein Verbraucher bezieht bei 230V z. B. einen (Gleich-)Strom von 10A durch einen 0,75mm² Kupferdraht. Es werden 230V x 10A = 2300W übertragen. Als absolute logische Obergrenze für alle sich bewegenden Elektronen pro Leiterquerschnitt nehmen wir einfach die komplette Masse des Leitermaterials (das ist bereits eine Übertreibung um mehr als Faktor 1000!). Jetzt stelle man sich den Impuls vor, den ein 0,75mm² Kupferdraht-Massenstrom mit 0,8mm/s erzeugt (zur leichteren Vorstellung folgendes Modell: flüssiges Kupfer wird durch eine 0,75mm² Düse mit 0,8mm/s in den schwerelosen Raum "gespritzt"; im Impuls des fort fliegenden Materials ist die verrichtete Arbeit gespeichert). Die tatsächlich übertragene Leistung von über 2kW lässt sich damit nicht im Entferntesten erklären. Mit anderen Worten: Die Nettobewegung der Elektronen spielt dabei quasi keine direkte Rolle, überhaupt nicht. --134.109.48.134 15:39, 16. Jan. 2023 (CET)