Überlandleitung und Autobahnen

@Foss

Foss schrieb:Nein, hab ich auch nicht behauptet.

Du hast behauptet:

Foss schrieb: Eine große Spannung ist schon mal nicht schlecht, aber nicht das A und O. Du kannst noch so eine hohe Spannung ansetzen, die Kriechströme werden dir die Leitung leer saugen, bevor du den nächsten Mast erreichst. Das Zauberwort heißt: Schwingungen, oder auch Wellen. Dabei sollte die Frequenz gut gewählt sein...

Du meinst Kriechströme würden die Leitung "leer saugen" und das "Zauberwort" hieße Schwingung, wie sonst sollte man diese Aussage interpretieren, als das du meinst die Netzfrequenz hätte Einfluss auf den Kriechstrom. Bitte kläre mich auf.

Foss schrieb:Ach, tatsächlich? Und die Generatoren können nicht mit 30 oder 70Hz laufen?

Doch können sie, aber die Generatordrehzahl hat keine Auswirkung auf die Übertragungsverluste, darauf wollte ich hinaus, denn du schriebst:"Dabei sollte die Frequenz gut gewählt sein". Dann erkläre mir mal was an 50Hz besser ist als an 30 oder 70Hz.

Foss schrieb: Es geht einfacher und sehr viel günstiger. Du wirst dich wunder wie oft diese einfache Möglichkeit heute noch in der Praxis angewandt wird.

Wo denn zum Beispiel?

Foss schrieb:Wenn man nicht durchgehend beschleunigt, reicht eine Passivkühlung vollkommen aus.

Du brauchst die Leistungsregelung doch nicht nur beim beschleunigen, es sei denn du fährst immer Vollast, was aber recht realitätsfern ist.

Foss schrieb:Ja, danke, habe mir alles notiert. Bin immer froh, wenn ich und meine Kommilitonen was zu lachen haben.

Ich sorge immer gern für Unterhaltung, welche meiner Äußerungen sorgte denn für die grösste Erheiterung?

mfg
kuno

kuno7 schrieb:Du brauchst die Leistungsregelung doch nicht nur beim beschleunigen, es sei denn du fährst immer Vollast, was aber recht realitätsfern ist.

Gerade beim Beschleunigen bräuchte man wahrscheinlich weniger Kühlung, da dort die Leistung eher nicht abgeregelt wird. Mit anderen Worten beim Beschleunigen gibt man eher Vollgas (oder hier Vollstrom) als beim Halten einer konstanten Geschwindigkeit. Und gerade bei Vollgas wären die Widerstände alle kurzgeschlossen/überbrückt und würden keine Wärme produzieren.

Zäld

@zaeld

Volle Zustimmung. Mir ging es aber vor allem um die Idee, überflüssige Leistung als Wärme zu verbrutzeln, da gibt es deutlich sinnvollere Lösungen.

mfg
kuno

Man könnte auch nur auf der Autobahn ein extra Transportnetz aufziehen. Die Autos fahren sonst mit Akku. Wenn die Autos auf die Autobahn auffahren klinken die sich ein( keine Ahnung wie man das am besten realisiert, aber es geht um die Idee) an die Hochspannungaleitung. Das ganze sollte dann automatisiert ablaufen, so das das Auto selber die Ziel Ausfahrt nimmt. Eine Art über geordnetes System regelt dann Anhand von Informationen der einzelnen Autos den Fluss auf der Autobahn. Während der fährt werden die Akkus in den Autos aufgeladen.

Ist nur eine Idee. Ich bin immer noch der Meinung, dass es aus meinen oben genannten Gründen noch Schwachsinn ist. Der Akku macht die Karre auch noch mal schwerer.

@bmo

Auch wenn die Hochspannungsleitungen direkt über der Autobahn verlaufen würden, was sie ja nicht tun, dann müsste die Technik im Auto 115kV oder noch mehr nutzen können. Ich weiß nicht ob du schon mal eine Mittelspannungsstation gesehen hast und wie voluminös sie Schaltanlagen wegen der hohen Spannungen dort schon sind und das sind nur 10-30kV. Wenn überhaupt geht das nur mit einer eigenen Spannungsversorgung für die Autobahn bei so um die 1000V, aber das ganze ist meiner Meinung nach wirtschaftlicher Unsinn.

mfg
kuno

@kuno7
Ich bin nicht Ahnungslos :P. Außerdem Habe ich geschrieben, dass man ein eigenes Netz aufzieht, dass die Spannung so niedrieg hält, dass man im Auto nicht zu viel an Schalttechnik hat. Ich hätte nicht Hochspannungsleitungen schreiben sollen. Der Begriff HGÜ ist ja auch schon gefallen, wobei das ja nur für sehr lange Strecken gedacht ist oder zur Netzkoppllung. Ich gehe nur auf die Ausgangsfrage nochmal ein. Letztlich macht das ganze sowieso keinen Sinn.

@bmo

bmo schrieb:Ich bin nicht Ahnungslos

Schon ok, ich wollte dir auch nichts unterstellen. ;)

bmo schrieb: Letztlich macht das ganze sowieso keinen Sinn.

Ganz meine Meinung.

mfg
kuno

kuno7 schrieb:Du meinst Kriechströme würden die Leitung "leer saugen" und das "Zauberwort" hieße Schwingung, wie sonst sollte man diese Aussage interpretieren, als das du meinst die Netzfrequenz hätte Einfluss auf den Kriechstrom. Bitte kläre mich auf.

Ich sehe grade, habe das falsch aufgefasst. Im Grunde genommen hat es doch was mit der Frequenz zu tun, hab mir das nur nicht mathematisch vorgestellt. Wenn Omega Null ist, hat man Gleichstrom und somit ein enormen Ladungsträgerschwund (Kriechstrom), der ausgeglichen werden muss. Bei Omega weit über Null hat man ja quasi kein realen Strom mehr (t/T = im Bereich der Ganzen Zahlen sogar Null). Somit kann auch kein großer Ladungsträgerschwund auftreten. Natürlich findet trotzdem noch eine Energieübertragung statt, ausschlaggebend ist dann aber die Amplitude und die Frequenz (P = RMS(A*exp(-j*omega*t))).

kuno7 schrieb:Doch können sie, aber die Generatordrehzahl hat keine Auswirkung auf die Übertragungsverluste, darauf wollte ich hinaus, denn du schriebst:"Dabei sollte die Frequenz gut gewählt sein". Dann erkläre mir mal was an 50Hz besser ist als an 30 oder 70Hz.

Das mit den 50Hz hat man irgendwann mal so gelassen. Ich glaub es gab sogar mal 60Hz, aber man hat sich dann auf 50Hz geeinigt. Das hat übrigens kaum eine Auswirkung, bis gar keine. Es sind lediglich die Extreme, die sich spürbar auswirken. Omega gegen Null, oder in den HF-Bereich machen zusätzlich Probleme.

kuno7 schrieb:Wo denn zum Beispiel?

Das ist doch alles eine Frage des Geldes und des Gebrauchs. In einem Föhn z.B. wirst du keine besonderen Umwandler finden. Es reicht doch eine einfach Stufenschaltung.

kuno7 schrieb:Du brauchst die Leistungsregelung doch nicht nur beim beschleunigen, es sei denn du fährst immer Vollast, was aber recht realitätsfern ist.

zaeld schrieb:Gerade beim Beschleunigen bräuchte man wahrscheinlich weniger Kühlung, da dort die Leistung eher nicht abgeregelt wird. Mit anderen Worten beim Beschleunigen gibt man eher Vollgas (oder hier Vollstrom) als beim Halten einer konstanten Geschwindigkeit. Und gerade bei Vollgas wären die Widerstände alle kurzgeschlossen/überbrückt und würden keine Wärme produzieren.

Nein, verdammt nochmal. So was muss man in verschiedene Systeme aufteilen. Einmal in eine Quelle, dass ist das Straßen überspanende Leitungsnetz und den Verbraucher, das ist das Auto. Die Quelle - in dem Beispiel eine Gleichspannungsquelle und das macht das Ganze noch sehr einfach - die, die Aufgabe hat eine bestimmte Spannung zu halten und das Auto, welches zwei grundlegende Elemente hat: Eine Widerstandkaskade und ein Gleichspannungsmotor. Zwei einfache und daher günstige Teile. Die Wärme die erzeugt wird, ist proportional zur Leistungsaufnahme (P). Viel Leistung, viel Wärme. Wenig Leistung, wenig Wärme. Soweit klar? OK Die Leistung ergibt sich folgendermaßen: P=U*I Da die Spannung konstant bleibt, müssen wir den Strom regeln. Das geht natürlich nicht mit Zauberhand und deshalb nehmen wir ihn auch auseinander: I=U/R So, die beiden Gleichungen führen wir zusammen und bekomme: P=U^2/R Und jetzt erkennt man, dass, je größer der Widerstand ist, die Leistungsaufnahme kleiner wird. Anders ausgedrückt: Kleiner Widerstand, mehr Drehmoment. Dabei ist es der Motor der, wenn überhaupt, aktiv gekühlt werden müsste. Beim Gas geben, bzw. Strom geben wird der Widerstand verringert und beim Strom wegnehmen erhöht.

bmo schrieb:Man könnte auch nur auf der Autobahn ein extra Transportnetz aufziehen. Die Autos fahren sonst mit Akku. Wenn die Autos auf die Autobahn auffahren klinken die sich ein( keine Ahnung wie man das am besten realisiert, aber es geht um die Idee) an die Hochspannungaleitung. Das ganze sollte dann automatisiert ablaufen, so das das Auto selber die Ziel Ausfahrt nimmt. Eine Art über geordnetes System regelt dann Anhand von Informationen der einzelnen Autos den Fluss auf der Autobahn. Während der fährt werden die Akkus in den Autos aufgeladen.

Ich habe sogar noch eine viel bessere Idee. Man könnte Straßen abschnittsweise mit Induktionsbunkern (eigene Wortschöpfung) versehen, die die Akkus der Autos aufladen, wenn sie drüber fahren. So eine Art F-Zero-X-Bust-Aufladefläche. Keine Leitungen über der Straße, keine hässlichen Stromabnehmer über den Autos, geräuschlos, sicher und man kann sogar abrechnen, da man die Überfahrten über diese Flächen genauestens registrieren kann. Das Ganze hat nur einen Haken: Es ist scheiße teuer und kaum innerhalb eines Menschenlebens amortisierbar.

@Foss
Ja das wäre richtig geil, aber unbezahlbar, wie du schon sagtest =D.

@bmo
Doch, rein technisch ist es sehr wahrscheinlich möglich, nur nicht zu finanzieren.

@Foss
Ja weiß, habe doch nichts anderes behauptet. Welches Semester bist du?

Foss schrieb:Wenn Omega Null ist, hat man Gleichstrom und somit ein enormen Ladungsträgerschwund (Kriechstrom),

Woraus soll denn der Kriechstrom resultieren? Der hängt doch vom tatsächlichen System ab, wo sich irgendwo Ströme vorbeimogeln können. Aber ganz bestimmt nicht davon, ob der Strom mit einer Wechsel- oder Gleichspannung betrieben wird.

Foss schrieb:Nein, verdammt nochmal. So was muss man in verschiedene Systeme aufteilen.

Gute Idee, aber diesen Ratschlag mußt du auch selber befolgen:

Wir haben eine Widerstandskaskade, mit der der Stromfluß kontrolliert wird. Das ist das eine System. Das zweite System ist der Motor, der mit dem Strom angetrieben wird.

Daß der Motor bei höherer Leistung mehr Abwärme erzeugt, ist klar, darüber braucht man sich nicht weiter zu unterhalten.

Sagen wir mal, wenn der Motor bei Vollgas bei der Autobahn-Netzspannung von 1000V betrieben wird, dann fließt 1A, der Motor hat also eine Leistung von 1kW. Sein Widerstand beträgt R = U/I = 1kOhm.

Bei Vollgas ist die Widerstandskaskade auf 0 Ohm gesetzt, damit die volle Spannung beim Motor ankommt. U = I * R = 1A * 0 Ohm = 0 Volt. Leistung der Kaskade = P = U * I = 0V * 1A = 0.

Nun wird mit der Widerstandskaskade die Leistung des Motors heruntergeregelt, sodaß nur noch 500V am Motor anliegen. Resultierender Strom: I = U/R = 500V / 1kOhm = 0,5A.

An der Widerstandskaskade müssen 500V bei 0,5A abfallen, der Widerstand wird also auf R = U/I = 500V/0,5A = 1kOhm eingestellt. Die Leistung der Kaskade beträgt also P = U*I = 500V * 0,5A = 250W.

Die Widerstandskaskade erzeugt also 250 Watt Wärme, wenn nicht mit Vollgas, sondern mit verringerter Leistung gefahren wird. Die Widerstandskaskade erzeugt also 250 Watt mehr als im Vollgas-Zustand.

bmo schrieb:Welches Semester bist du?

Das würde mich auch mal interessieren..

Zäld

@zaeld
Aufgepasst!
Es geht hauptsächlich um den Strom. Widerstandskaskade und Motor sind in Reihe, bilden also einen Gemeinsamen Wiederstand (Rges=Rk+Rmo). Die Spannung darüber bleibt konstant (meinetwegen U=1000VDC). Der Strom wird also ausschließlich mit den Widerständen geregelt, somit ergibt sich folgende Funktion: P(Rk)=U^2/(Rk+Rmo) Nehmen wir jetzt meinetwegen noch an, dass die Belastung des Motors immer so ist, dass er einen konstanten Widerstand hat (Rmo=1kOhm). Dann ergibt sich eine Kurve (x=Rk von 0 bis 10kOhm): Von links "volle Pulle" nach rechts "aus"

Das bedeutet, dass die meiste Wärme bei Vollgas bzw. bei Vollstrom anfällt und mit abnehmendem Leistungsbedarf sinkt. Im Zustand "aus", also bei einem Leerlauf, ist der Widerstand unendlich und somit es wird keine Leistung umgesetzt. Die Kühlung der Widerstände stellt kein Problem dar, da sie bei Volllast eh überbrückt sind.

@zaeld
Hier nochmal beide zusammen: Rot = Gesamtleistungsbedarf, Blau = Leistung über den Kaskadenwiderstand Pk(Rk)=Rk*(U/(Rk+Rmo))^2

Schaut für mich jetzt aber nicht so dramatisch aus. Wo soll denn da das Problem sein?

@Foss

Foss schrieb:Das bedeutet, dass die meiste Wärme bei Vollgas bzw. bei Vollstrom anfällt und mit abnehmendem Leistungsbedarf sinkt. Im Zustand "aus", also bei einem Leerlauf, ist der Widerstand unendlich und somit es wird keine Leistung umgesetzt. Die Kühlung der Widerstände stellt kein Problem dar, da sie bei Volllast eh überbrückt sind.

Deine Rechnung ist ja sehr schön, gilt aber nur wenn der Motor einen Wirkungsgrad hat der gegen 0 geht. @zaeld hat dir doch an einem einfachen Beispiel vorgerechnet wie die Lastverteilung mit Vorwiderstand (simpler Spannungsteiler) aussieht, was ist daran nicht zu verstehen?

Foss schrieb: Im Grunde genommen hat es doch was mit der Frequenz zu tun, hab mir das nur nicht mathematisch vorgestellt.

Im Grunde wollte ich auch nur von dir wissen wie du dir das Leersaugen der Leitungen vorstellst und wie dies in der Praxis verhindert wird, da ja in der Realität durchaus am Ende noch was raus kommt.
Ich will da aber auch nicht drauf herumreiten.

Foss schrieb: In einem Föhn z.B. wirst du keine besonderen Umwandler finden. Es reicht doch eine einfach Stufenschaltung.

Nun, das würde ich jetzt zwar nicht als Regelung über Leistungswiderstände bezeichnen, aber man kann das wohl so sehen.

mfg
kuno

Foss schrieb:Dann ergibt sich eine Kurve (x=Rk von 0 bis 10kOhm): Von links "volle Pulle" nach rechts "aus"

Soweit in Ordnung. Hier kommt der Fehler:

Foss schrieb:Das bedeutet, dass die meiste Wärme bei Vollgas bzw. bei Vollstrom anfällt und mit abnehmendem Leistungsbedarf sinkt.

Der Motor setzt die Leistung nicht in Wärme um, sondern in Bewegungsenergie.

Abgesehen von den Verlusten im Motor wird somit bei Vollgas keine Wärme produziert, weil die Widerstandskaskade ja überbrückt ist und der Motor seine Leistung in Beschleunigung umsetzt.

Jetzt noch eine praktische Rechnung:

Für 100km/h braucht ein normales Auto ungefähr 20kW (siehe Käfer: für 100km/h konzipiert, ab 18kW erhältlich).

Für eine einigermaßen gute Beschleunigung soll unser Auto einen Motor mit 40kW erhalten, das sind gerade mal knapp 60PS.

Das heißt, bei konstant 100km/h soll der Motor nur die Hälfte seiner Maximalleistung liefern. Jetzt schauen wir mal in dein zweites Diagramm die rote Kurve an: Maximalleistung bei 1000, gewünschte Leistung 500. Die ist bei x = 1000. Aus der blauen Kurve können wir ablesen, wie hoch die Leistung der Widerstandskaskade ist, wieder bei x = 1000: Ungefähr halb so groß wie die rote Kurve.

Da bei x = 1000 die Motorleistung 20kW betragen soll, wäre die Leistung der Widerstandskaskade 10kW.

Ein Kochfeld bei einem E-Herd hat ca. 2kW. Bei 100km/h müßtest du also vier voll aufgedrehte Kochfelder kühlen und noch ein bißchen mehr - viel Spaß!

Was meintest du eigentlich mit dem Kriechstrom? Das würde mich noch interessieren. Und welches Semester du bist, interessiert ja nicht nur mich.

Zäld

Das mal aus Wikipedia zum Thema E-Lok, hieraus lässt sich leicht rauslesen wo der Stand der Technik ist und was alles nötig ist für einen Effizienten O-Betrieb.
Das was bei der Eisenbahn platzmäßig möglich ist nun bei weiten nicht mit einem PKW vergleichbar, daher halte ich die Realisierung nur mit LKW,s für vertretbar.
Dennoch eine Unpraktikable Idee, da ist es sicher günstiger den Haupt-Güterverkehr wieder auf die Schiene zu verlegen.

Gleichstrom [Bearbeiten]
Bei mit Gleichstrom betriebenen Lokomotiven werden den Reihenschlussfahrmotoren beim Anfahren Widerstände vorgeschaltet, die mit einem Schaltwerk stufenweise kurzgeschlossen werden. Solange die Vorwiderstände eingeschaltet sind, wird ein Teil der Energie in der Lok in Wärme umgewandelt, so dass ein wirtschaftlicher Betrieb nur bei vollständig kurzgeschlossenem Anfahrwiderstand erreicht wird. Später wurden Anstelle der Vorwiderstände Chopper-Steuerungen eingesetzt, die eine nahezu verlustfreie Leistungsregelung erlauben.
Weitere Fahrstufen ergeben sich durch die Nutzung der Feldschwächung. Es wird dabei teilweise die Feldwicklung kurzgeschlossen, so dass der Fahrmotor bei kleiner werdendem Drehmoment höhere Drehzahlen erreichen kann. Bei Fahrzeugen mit mehreren Motoren sind diese bei tiefen Geschwindigkeiten in Serie geschaltet, bei höheren Geschwindigkeiten parallel geschaltet. Es entsteht dadurch die verschiedenen Schaltungsmöglichkeiten bei vier resp. sechs Fahrmotoren eine wesentlich größere Zahl von verlustfreien Fahrstufen.
Drehstrom [Bearbeiten]
Für Lokomotiven, die Drehstrom aus der Fahrleitung beziehen, wurden in der Regel Asynchronfahrmotoren mit Schleifringläufer verwendet. Die Leistungssteuerung erfolgte durch Einschalten von zusätzlichen Widerständen in den Läuferkreis, die bei der Anfahrt stufenweise kurzgeschlossen wurden, sowie durch Umschaltung der Polzahl der Motoren unter Anwendung der Dahlanderschaltung. Es waren somit nur zwei oder vier wirtschaftliche Geschwindigkeitsstufen möglich.
Wechselstrom [Bearbeiten]
Bei Elektrolokomotiven mit Wechselstrombetrieb wird die Spannung der Fahrmotoren durch ein sog. Schaltwerk geregelt. Dieses besteht aus einem Stufenschalter bzw. Fahrschalter, mit dem einzelne Abgriffe der Transformatorspulen von Hand direkt oder über zwischengeschaltete Schütze angesteuert werden. Je nach Bauart ist das Schaltwerk entweder auf der Hochspannungsseite oder auf der Niederspannungsseite des Transformators angeordnet. Bei Anordnung auf der Hochspannungsseite wird das Schaltwerk kleiner, weil die Ströme auch kleiner sind, die Anforderung an die Isolationsstoffe sind aber wesentlich höher.
Heutige Elektrolokomotiven bedienen sich moderner energiesparender Leistungselektronik, sie besitzen nur noch einen Transformator mit wenigen festen Abgriffen, an denen die Traktionsstromrichter (meist einer pro Drehgestell) und die Hilfsbetriebsumrichter (HBU) angeschlossen sind. Diese formen den zugeführten Gleichstrom oder einphasigen Wechselstrom in einen Dreiphasenwechselstrom mit variabler Frequenz um, welcher die kommutatorlosen und wartungsarmen Drehstromfahrmotoren versorgt. Mehrsystemlokomotiven können mit unterschiedlichen Fahrleitungsspannungen fahren. Damit ist ein grenzüberschreitender Verkehr möglich – ohne zeitraubenden Lokomotivwechsel.
Umrichterfahrzeuge (alle Stromarten) [Bearbeiten]
Heutige Elektrolokomotiven bedienen sich moderner energiesparender Leistungselektronik. Unabhängig von der verwendeten Stromart wird die zugeführte Energie auf dem Fahrzeug in Dreiphasenwechselstrom umgewandelt und Asynchronfahrmotoren zugeführt, welche beinahe wartungsfrei sind.
Bei Wechselstromfahrzeugen ist vor dem Stromrichter noch ein Transformator mit festem Übersetzungsverhältnis angeordnet, der die Spannung auf einen tieferen Wert setzt und die Anpassung an die verschiedenen Nennspannungen der Wechselstromsysteme vornimmt.
Die Hilfsbetriebe (Lüfter, Pumpen, Luftpresser etc.) werden meist über einen separaten kleineren Stromrichter (Hilfsbetriebeumrichter) mit Dreiphasenwechselstrom versorgt. Dieser Stromrichter ist bei Gleichstromlokomotiven direkt an die Fahrleitungsspannung angeschlossen, bei Wechselstromlokomotiven erfolgt die Spannungsversorgung meist über eine eigene Transformatorwicklung. Die Ausgangsfrequenz des Hilfsbetriebestromrichters wird je nach Leistungsbedarf der daran angeschlossenen Lasten geregelt. Bei älteren Lokomotiven wird die Hilfsbetriebsspannung durch einen rotierenden Umformer erzeugt.
Damit die Lokomotive möglichst selten liegen bleibt, sind wichtige Systeme doppelt ausgeführt oder so gestaltet, dass bei Ausfall eines Systems mit verringerter Leistung weitergefahren kann. Die Traktionsstromrichter sind oft so gestaltet, dass bei Ausfall eines Halbleiters die Lokomotive wenigstens noch mit einem Teil der Motoren betrieben werden kann.
Mehrsystemlokomotiven können mit unterschiedlichen Fahrleitungsspannungen fahren. Damit ist ohne zeitraubenden Lokomotivwechsel ein grenzüberschreitender Verkehr möglich.

kuno7 schrieb:Deine Rechnung ist ja sehr schön, gilt aber nur wenn der Motor einen Wirkungsgrad hat der gegen 0 geht. @zaeld hat dir doch an einem einfachen Beispiel vorgerechnet wie die Lastverteilung mit Vorwiderstand (simpler Spannungsteiler) aussieht, was ist daran nicht zu verstehen?

Das ist ja auch keine Wärmekurve, sondern eine Leistungskurve. Demnach ist es egal was für ein Wirkungsgrad der Motor hat. Und da man sowieso den Wiederstand nur beim Anfahren kurzzeitig voll belastet, ist die Wärmeentwicklung kein Problem.

kuno7 schrieb:Im Grunde wollte ich auch nur von dir wissen wie du dir das Leersaugen der Leitungen vorstellst und wie dies in der Praxis verhindert wird, da ja in der Realität durchaus am Ende noch was raus kommt.

Natürlich. Wer baut denn auch Versorgungen wo am Ende nichts raus kommt? Bei Gleichspannung wird die Energie mit dem Strom übertragen und der geht zwischendurch zum Teil verloren. Das mit dem "leersaugen bis zum nächsten Mast" ist einfach eine Übertreibung wie "ich reiß dir den Arsch auf bis die Sonne durchscheint". Mit einer Wechselspannung gibt es diese Verluste nicht, da es quasi kein Strom gibt, der irgendwo hinkriechen könnte.

zaeld schrieb:Der Motor setzt die Leistung nicht in Wärme um, sondern in Bewegungsenergie.

Und in Wärme und das nicht zu knapp.

zaeld schrieb:Ein Kochfeld bei einem E-Herd hat ca. 2kW. Bei 100km/h müßtest du also vier voll aufgedrehte Kochfelder kühlen und noch ein bißchen mehr - viel Spaß!

Man soll doch keine Heizspulen in die Autos bauen. Es kommt doch auch auf das Wärmevolumen an. Wenn ich 1cm^3 Material mit 2kW belaste, würde es wahrscheinlich glühen. Wenn ich aber 1000cm^3 mit 2kW belaste, könnte ich mich bestimmt drauf setzten. Wir haben bei uns im Labor einen Wiederstand, den wir auch für solche Dinge gebrauchen. Der ist so groß wie eine 1,5L Flasche und verträgt auf jeden Fall mehr als 2kW. Er wird nicht gekühlt und steht in einem windstillen Raum. Man könnte ihn anfassen, was ich aber aus anderen Gründen trotzdem nicht machen würde.

zaeld schrieb:Was meintest du eigentlich mit dem Kriechstrom?

Im Grunde genommen leitet fast alles. Der Widerstand ist zwar sehr groß aber nicht unendlich (Praktisch gesehen). Z.B. die Oberfläche der Isolatoren. Dort fließt ein Strom, ein kleiner, aber einer.

@Foss
Ich versuch es noch mal, aber dann reicht es auch.

Foss schrieb:Das ist ja auch keine Wärmekurve, sondern eine Leistungskurve.

Oben meintest du:

Foss schrieb:Das bedeutet, dass die meiste Wärme bei Vollgas bzw. bei Vollstrom anfällt und mit abnehmendem Leistungsbedarf sinkt.

Moderne Elektromotore haben einen Wirkungsgrad von über 90%, das heißt ein 1kW Motor wandelt bei Vollast weniger als 100W in Wärme um. Wenn du nun einen Vorwiderstand, mit dem selben Widerstand wie der Motor, in Reihe davor schaltest, dann halbierst du den Strom und die Spannung teilt sich 50-50. Das bedeutet der Widerstand verbrät 250W und der Motor noch 25W in Wärme, der Rest ist kinetische Energie. Du siehst Vollast 100W, Teillast 275W Wärme. Wenn du es immer noch nicht verstehst, dann frag deinen Prof.

Bei Gleichspannung wird die Energie mit dem Strom übertragen und der geht zwischendurch zum Teil verloren... ...Mit einer Wechselspannung gibt es diese Verluste nicht, da es quasi kein Strom gibt, der irgendwo hinkriechen könnte.

Du glaubst ernsthaft, dass Kriechströme nur bei Gleichstrom entstehen können, weil diese bei Wechselstrom nirgendwo hin können? Da fällt mir wirklich nicht mehr viel zu ein.

Foss schrieb: Wenn ich aber 1000cm^3 mit 2kW belaste, könnte ich mich bestimmt drauf setzten.

Kommt drauf an wie lange du drauf sitzen willst. Wenn ich mich nicht arg verrechnet habe steigt die Temperatur in deinem Beispiel um rund 0,5 K/s.

mfg
kuno