Individualist schrieb:Ich dachte die Grundlage wäre immer das ohmische Gesetzt.
Das ohmsche Gesetz (ich denk mal du meinst u=R*i) ist ja nicht mal ein richtiges Naturgesetz. Es ist eine materialabhängige Faustregel, gültig für einen verschwinden geringen Satz resistiver Bauelemente. Und das auch nur in einem linearisiertem Arbeitsbereich. Außer für kleine Heimbasteleien, Gebäudeverkabelungen o.ä. kannst du die Formel für fast nix gebrauchen.
Wenns an die gscheiden Sachen geht, dann bist du ganz tief in der Quantenmechanik drinnen. Das geht los bei simplen Halbleiterelementen, geht über die Entwicklung memrestiver Bauteile und endet irgendwo bei Supraleitern.
Auch die Relativitätstheorie spielt eine maßgebliche Rolle in der modernen Elektrophysik. Die Maxwellgleichungen enthalten bereits die gesamte spezielle Relativitätstheorie und werden auch erst durch eben diese verständlich. Oder warum denkst du nannte Albert seine Abhandlung über die SRT "Zur Elektrodynamik bewegter Körper". Schau da mal rein, der größte Teil ist pure Elektrophysik.
Anders gesagt: Du kannst Elektromagnetismus erst dann richtig verstehen, wenn du die Relativitätstheorie verstanden hast.
Nur mal so, um zu zeigen, wie das vereinfachte ohmsche Gesetz aus Naturgesetzen hergeleitet wird:
1. Aus der RT werden die Maxwellgleichungen abgleitet. (-> Spezialfall)
2. Aus den Maxwellgleichungen werden die Kirchhoff-Gesetze hergeleitet (->Spezialfall)
3. Aus der Quantenmechanik wird das Bändermodell hergeleitet (->Spezialfall)
4. Im Bändermodell wird ein statistisches Stoßmodell für Elektronen an den Atomrümpfen abgeleitet. (-> Vereinfachung)
5. Aus den Maxwellgleichungen werden die dielektrischen Umgebungsparameter im Inneren eines Metalles ermittelt. (->Vereinfachung des Rumpfmodells)
6. In das Stoßmodell werden die Umgebungsparameter eingesetzt. Die Formel hängt jetzt eigentlich von allem ab, angefangen bei der Temperatur bis hin zur Isotopenverteilung des Metalls. Aber weil das alles noch viel zu genau ist werden alle Variablen außer der Elektrischen Feldstärke E und der Stromdichte J werden zu einer einzigen Variable σ, der elektrischen Leitfähigkeit zusammengezogen. Man erhält das ohmsche Gesetz J = σE.
7. Das ist alles noch immer viel zu kompliziert. Man integriert also das ohmsche Gesetz über ein Kontrollvolumen, reduziert das Ergebnis wieder auf auf einen Punkt mit unendlich kleiner Ausdehnung und setzt das ganze in die Kirchhoff-Gesetze ein.
Und Tada, aus dem Raumzeitbereich mit elektrischen Eigenschaften wurde eine abstraktes Element mit einem Tor, das Spannung und Strom proportional in Zusammenhang stellt, eben u=Ri. Damit kommen Elektriker-Gesellen schon eher klar. Mit Elektrophysik hat das allerdings nicht mehr viel zu tun.
Übrigens: Selbst die Einheit "Ohm" wird über die Elementarladung und das planksche Wirkumsquantum definiert, was ja zur Zeit eh einige Schwierigkeiten macht, weil langsam das SI-System so veraltet dass nix mehr zusammenpasst
:D