Elektrischer Strom, das sind keine Elektronen die fließen!

Es ist ein Gedanken Spiel:

Wenn man sich mit James Clerk Maxwell Gleichung auskennt erkennt man, dass der Strom nicht fliest, es ist ein Model.

James Clerk Maxwell sagt:
der elektrische Strom ist eine Elektromagnetische mit Elektrischem Feld eine Energie Übertragung.


Beispiel:

Man hat eine Leitung bis zum dem Mond und zurück mit einer Lampe auf dem Mond.
Ich schalte jetzt denn Stromkreislauf zusammen und dann fliest der Strom so weit die Lehre aber:

Wenn ich den Stromkreis z.b 0.5 sec nach dem ich es eingeschaltet habe wieder trenne dann würde die Lampe trotzdem aufleuchen genau für 0.5 sec ohne das der Strom kreis geschlossen ist.

Weil ja nicht die Elektronen fliesen sonder das Magnetische und das Elektrische Feld auf der Leitung sich ausbreitet! Die Elektronen ist ja nur das Medium!

Die Elektronen haben ja Masse würden sich auch niemals ca. 270.000 km/h bewegen können.

Wie sieht ihr das?

Für Albert Einstein ist James Clerk Maxwell der grösste Physiker aller Zeiten gewesen.
Nicht ohne Grund Maxwell Gleichungen haben zu der Relativitätstheorien denn grössten Beitag geleistet.

sebastian_nano schrieb:Die Elektronen haben ja Masse würden sich auch niemals ca. 270.000 km/h bewegen können.

Behauptet ja auch niemand. Die Fließgeschwindigkeit der Elektronen selbst ist von der mittleren freien Weglänge im Leiter abhängig und im Bereich von mm/sec.

Das Elektrische Feld breitet sich mit fast Lichtgeschwindigkeit aus.

sebastian_nano schrieb:Weil ja nicht die Elektronen fliesen sonder das Magnetische und das Elektrische Feld auf der Leitung sich ausbreitet! Die Elektronen ist ja nur das Medium!

Beides. Das nennt sich Strom und Spannung und multipliziert macht das Leistung. Die Spannung ist das elektrische Feld, der STrom die fließenden Elektronen.


Ich hoffe das wars nu.

Maxwell zeigte, dass elektrische und magnetische Kräfte zwei sich ergänzende Erscheinungen des Elektromagnetismus sind. Er zeigte, dass sich elektrische und magnetische Felder in Form von elektromagnetischen Wellen mit einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 3·108 m/s durch den Raum bewegen können, was genau der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Er postulierte, dass das Licht eine Form von elektromagnetischer Strahlung sei.

Ja er spricht auch hier nichts von Elektronen die Fliesen.

Wikipedia: Elektrischer Strom
Umgangssprachlich wird elektrischer Strom oft einfach nur „Strom“ genannt, womit manchmal die Übertragung oder Messung von elektrischer Energie gemeint ist, dann wieder die physikalische Größe der Stromstärke, also pro Zeit fließenden Ladung, was beides physikalisch nicht korrekt ist.

P = U*I
Diese tollen Formel funktionier nur dann wenn es sich um kleine Entfernungen handelt.
Ist die Entfernung groß dann funktionieren die Formel nicht mehr dann ist die Falsch es gibt keine Zeit dadrin.

Für wellen Übertragung im freien Rum kann man die Formel nicht nehmen. Aber der Strom Fluss auf der Leitung auch nur wellen Übertragung ist. Das gute ist das die wellen auf einer Leitung geleitet werden das Medium sind dann die Elektronen.


Elektrischer Strom Fluss ist eine Wellen Übertragung auf einer Leitung!

@sebastian_nano
ich weiss nicht genau auf was du hinaus willst. das weltbild verändert sich nicht sehr gross ;).

ob jetzt das modell mit fliessenden elektronen dargestellt wird, ist doch schnurz!

@sebastian_nano

Wo du schon Wikipedia zitierst, solltest du den Artikel auch ganz lesen:

Die eigentliche Stromleitung im Metall kommt durch eine überlagerte Driftbewegung dieser freien Elektronen zustande. Diese Driftbewegung der Ladungsträger im Metall ist dabei vergleichsweise langsam: Die Driftgeschwindigkeit der Ladungsträger beträgt beispielsweise bei Kupfer, welches ca. 1023 Leitungselektronen pro cm3 aufweist, und bei einer typischen Stromdichte von 10 A/mm2 nur rund 0,735 mm/s.

Du siehst, die Elektronen fließen.

Macht dieses Ding hier dicht es ergibt keinen Sinn.

Ps. Mein Haus hat auch keine Fenster ich trage das Licht in Säcken hinein. ;)

@sebastian_nano

Hallo Leute.

Die Entfernung Erde-Mond ist so groß, dass das Licht ca. 1 Sek braucht um diese Strecke zu durchlaufen (300´000km/sek.).
Theoretisch: Wenn der Stromkreis nur für eine halbe Sekunde geschlossen ist, dürfte diese Welle (Strom) kollabieren noch bevor sie die Lampe erreicht - also dürfte die Lampe nicht aufleuchten.
Um einen Effekt an der Lampe zu erzielen, müsste der Stromkreis mindestens 1s geschlossen sein - oder besser länger als nur 1 Sekunde.

Elektronen können je nach Sichtweise und Experimentaufbau Welleneigenschaften haben, und dann haben sie ein elektrisches und ein magnetisches Feld. Deswegen nennt man diese Wellen ja elektromagnetische Wellen. Und eigentlich fließt auch nur die Energie.

Selbst wenn wir ein Radiosignal an einen Stern senden würden der mehrer Lichtjahre entfernt ist, kommt dieses Signal erst nach diesen Lichtjahren dort an.

Ich wüsste nicht was die Formel zur berechnung der elektrischen Leistung mit Entfernungen zu tun hat. Immerhin ist die Leistung ja nur die Stromstärke mal der Spannung ^.^ Die Formel benutzt man um rauszufinden was zb Motoren oder Maschine für eine elektrische Leistung haben.


gruß

@sebastian_nano

sebastian_nano schrieb:Wenn ich den Stromkreis z.b 0.5 sec nach dem ich es eingeschaltet habe wieder trenne dann würde die Lampe trotzdem aufleuchen genau für 0.5 sec ohne das der Strom kreis geschlossen ist.

Warum sollte der Stromkreis nicht "geschlossen" sein? Du hast ihn doch "eingeschaltet" !

@oppis

oppis schrieb:Mein Haus hat auch keine Fenster ich trage das Licht in Säcken hinein.

:D Ich sperr es bei Nacht immer in den Kühlschrank.

@sebastian_nano

entscheide dich ob du nun die Stromleitung in Metallen meinst oder die Bewegung einer EM-Welle im Raum. Das ist nämlich nicht das Gleiche. Einmal ist es nämlich einfach ein elektrisches und magnetisches Feld, im anderen Fall ein gekoppeltes EM-Feld. Zwei paar unterschiedliche Stiefel.

sebastian_nano schrieb:P = U*I
Diese tollen Formel funktionier nur dann wenn es sich um kleine Entfernungen handelt.
Ist die Entfernung groß dann funktionieren die Formel nicht mehr dann ist die Falsch es gibt keine Zeit dadrin.

Stimmt, ist aber für dieses Forum und die Frage gut genug. Falls du es genauer willst, dann muss man halt die Differentialgleichung für eine lange Leitung nehmen. Die gibts natürlich auch, wird z.B. in der Energietechnik für Überlandleitung häufig benützt. Und natürlich in ähnlicher Form in der Hochfrequenztechnik für viel kürzere Leitungen. "Lang" ist natürlich abhängig von der Frequenz. Und im Falle eines Gleichstromes, ist es nur eine Impulsbetrachung, was sich entweder mit einfacher Algebra, oder durch Transformation in den Bildbereich (Laplacetransformation) lösen lässt.

Elektrischer Strom und eine elektromagnetische Welle im Raum sind nicht grundsätzlich verschieden. Beide haben natürlich Welleneigenschaften.
Immernoch kenn ich nich den Zusammenhang zwischen der elektrischen Leistung und einer Distanz^.^

gruß

E.Wallace schrieb:Elektrischer Strom und eine elektromagnetische Welle im Raum sind nicht grundsätzlich verschieden. Beide haben natürlich Welleneigenschaften.

Nein. Im metallischen Leiter (wie auch im leitenden Fluid = Salzwasser) existieren keine gekoppelten EM-Wellen. Eine EM-Welle kennzeichnet sich dadurch das die E- und H-Felder senkrecht aufeinander stehen und ihr Vektor senkrecht zur Ausbreitungsrichtung steht. Mit ein bißchen logischen Denken sollte jedem klar sein das deshalb in einem Leiter keine EM-Wellen existieren können, da die E-Komponente vom Leiter kurzgeschlossen wird. Und ohne E-Komponente kann auch keine H-Komponente existieren. Für die Ausbreitung einer EM-Welle ist also zwingend ein Raum notwendig der NICHT mit einem leitenden Stoff gefüllt ist. Am besten Vakuum.

E.Wallace schrieb:Immernoch kenn ich nich den Zusammenhang zwischen der elektrischen Leistung und einer Distanz^.^

Im eingeschwungen Zustand ist dp eine Funktion von dt und dx. Im Falle einer stehenden Welle (keine EM-Welle, einer Wechselspannungswelle) nur noch von dx.

Ihr solltet euch einfach mal klar machen das "Welle" nicht gleich Welle ist. Die gekoppelten EM-Wellen im Raum ist was ganz anderes als eine Sinusschwingung (bei Ausbreitung in einer Richtung auch als Welle bezeichnet) .

Hier ist am Anfang ein Bild für den Spezialfall einer stehenden Welle gezeichnet. Dieser zeichnet sch dadurch aus, das keine Zeitabhängigkeit der Position der Knoten mehr vorhanden ist.
http://www.google.de/url?sa=t&source=web&cd=7&ved=0CEkQFjAG&url=http%3A%2F%2Fwww2.ihe.uni-karlsruhe.de%2Flehre%2Fghft%2Fscript%2FGHF_Kap_7.pdf&ei=2tjETfXOJIzMsgaQ2dHDDw&usg=AFQjCNGKKiaTw3AotP3BPgReeY-1zGjooQ&sig2=WAo64vEvtQd5e2BQqNJK4A

oder hier
http://www.google.de/url?sa=t&source=web&cd=9&ved=0CFgQFjAI&url=http%3A%2F%2Fwww.ifh.ee.ethz.ch%2Ffileadmin%2Fuser_upload%2Fifh%2FCourses%2FFuK_II_PDF%2F06LeitungstheorieII.pdf&ei=2tjETfXOJIzMsgaQ2dHDDw&usg=AFQjCNFpA847BSZfXn-QDswxQxP7ozVK3Q&sig2=AdME8weP-LLQiSIznUpOrg

@UffTaTa
was meinst du, könnte man sich eine El.mag-Welle als verdichteten Raum vorstellen? ..ist mir mal so gekommen, als ich versucht habe mir die Eigenschaften einer Welle zu verbildlichen, weiss aber natürlich ebenso, dass der Raum als solches kein Medium ist, das man mechanisch beeinflussen kann, wobei er durchaus von Masseteilchen krümmbar ist, was mich gleichfalls zu gerade dieser "verdichteter Raum" These/Annahme bewog.

..nur wo genau wäre bei einer Welle das notwendige Masseteilchen, das mir den Raum hier krümmen könnte. Bei Licht gehrt man von einer Welle/Teilchen Dualität aus, wobei auch das Photon hier masselos ist. Nichts desto weniger könnte man die Dualität auflösen, indem man dem Photon das Raumkrümmungsprinzip zugestehen würde, was ohne Masse natrüch nicht ginge, wenn das ganze nicht bei Lichtgeschwindigkeit passierte, innerhalb der ich mir das masselose Teilchen doch schon wieder "schwer" vorstellen könnte.. nur mal so am Rande.. was denkst du? :)

rockandroll schrieb:innerhalb der ich mir das masselose Teilchen doch schon wieder "schwer" vorstellen könnte.. nur mal so am Rande.. was denkst du? :)

Ich meine du kannst dir vorstellen und definieren was du willst, solange dein Konstrukt die mess- und beobachtbaren Effekte schlüssig und wiederspruchsfrei erklärt, ist völlig egal wie du dir dein Modell aufbaust. Denn immer dran denken, das Konstrukt "EM-Welle" ebenso wie das Konstrukt "masseloses Teilchen" sind nichts weizter als Modellvorstellungen von menschlichen Geistern ersonnen. Das Einzige was die mit der "Realität" gemein haben, sind ihre Auswirkungen. Inweiweit diese Modelle aber "stimmen" (was immer das sonst noch bedeuten mag außer ihren Auswirkungen) ist völlig unbekannt und aus wissenschaftlicher Sicht auch eher nebensächlich. Wir sind nun mal Menschen und müssen mit den uns auferlegten Einschränkungen auskommen. Und deshalb erkennen wir die Welt nicht als das was sie ist, sondern beschreiben sie in Modellen.

rockandroll schrieb:was meinst du, könnte man sich eine El.mag-Welle als verdichteten Raum vorstellen?

ich kann mir nicht mal einen "verdichteten Raum" vorstellen. Was soll den das sein? Was unterschiedet ihn den vom "unverdichteten" Raum. Welche Eigenschfaten sind "verdichtet" und auf welche Art und Weise?

Also ich weiß nicht so recht worauf der TE hinaus will....

@sebastian_nano

Was willst du uns sagen/fragen?

@UffTaTa
ja, sicher.. wollte das Modell auch nur mal jemandem vorstellen, der mehr Einblick diesbezüglich hat, und es ggf. auf gravierende Logikfehler etc. prüft.

UffTaTa schrieb:ich kann mir nicht mal einen "verdichteten Raum" vorstellen. Was soll den das sein? Was unterschiedet ihn den vom "unverdichteten" Raum. Welche Eigenschfaten sind "verdichtet" und auf welche Art und Weise?

diesen stelle ich mir vor wie .. zB. ein Leib Käse -welcher zwar elastisch ist, aber auch durchaus eine gewisse Festigkeit aufweist- und aus quasie Schichten besteht, also nicht wirklich eine durchwegs homogene Masse hat.

Durchschiesst man ihn nun mit einem Pfeil, bohrt er sich auf eine spezielle Weise in den Käse, und zwar so, dass die Elastizität des Materials zunächst verhindert, dass es zerrissen wird, und in einer Kegelform in Schussrichtung Schicht um Schicht zunächst mitgenommen wird, irgendwann aber doch rissig wird, und der Pfeil gänzlich durch ist. Hier kann man das auch so ähnlich beobachten, wenn man sich nun den Querschnitt ansähe. Die Schichten sorgen dafür, dass der Pfeil in einem pulsierenden Vorgang abgebremst würde, und das Einschussloch bestünde dementsprechend aus vielen aufeinander liegenden -oder ineinander steckenden- Kegeln, die durch das abbremsen des Pfeiles durch zwei verschiedene Kräfte -einmal Schicht elastich, einmal Schicht zerrissen, und mit weniger Widerstand- eben dieses typische Wellenmuster hervorbrächten.

Verdichtet ist vllt nicht ganz der passendste Ausdruck dafür, aber die Oberfläche der Käseschichten würde sich entsprechend der Welle verkürzen, und würde in dem Bereich, wo sie so gequetscht wurde, weniger Raum einnehmen..

rockandroll schrieb:diesen stelle ich mir vor wie .. zB. ein Leib Käse -welcher zwar elastisch ist, aber auch durchaus eine gewisse Festigkeit aufweist- und aus quasie Schichten besteht, also nicht wirklich eine durchwegs homogene Masse hat.

und was hat das nun mit "Raum" zu tun. Was einen "Raum" auszeichnet, sind seine 3 räumlichen Dimensionen sowie die Ausbreitungsgeschwindigkeit von EM-Wellen darin. Dazu noch Eigenschaften wie Permittivität, Permiabilität und ev. andere auf die ich grad nicht komme. All diese Eigenschaften hängen miteinander zusammen. Änderst du eine, ändern sich die andern mit (abhängig von den zusätzlichen Randbedingungen deiner Änderung, wie z.B. das die Energiesumme konstant sein muss, es darf also keine Energie verbraucht oder abgegeben werden -> woher sollte diese den kommen?)

Also, jetzt denk noch mal drüber nach. Was sollen deine "Schichten" sein, welche Eigenschaften oder Konstanten sollen sich ändern und dan überlege mal welche Auswirkungen das hat.

Wikipedia: Permeabilität (Magnetismus)
Wikipedia: Permittivität

Im Vakuum besteht zwischen der Permeabilität μ0, der Permittivität des Vakuums ε0 und der Vakuumlichtgeschwindigkeit c0 folgender von Maxwell vorhergesagte und 1857 von Wilhelm Eduard Weber und Rudolf Kohlrausch experimentell bestätigte Zusammenhang:

UffTaTa schrieb: Inweiweit diese Modelle aber "stimmen" (was immer das sonst noch bedeuten mag außer ihren Auswirkungen) ist völlig unbekannt und aus wissenschaftlicher Sicht auch eher nebensächlich.

Das ist so ein wichtiger Satz, das kann man garnicht oft genug betonen.

Prof.nixblick schrieb:Was willst du uns sagen/fragen?

Dass er den Energietransport mittels Elektronen/Ionenleitung und den Mittels gekoppelter EM-Wellen nicht so richtig unterscheiden kann?