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Beitrag von Koschi » 14. Jul 2008, 14:20

Mal noch was anderes.

Licht hat eine Frequenze von 400-789 THz ist das jetzt die Gleiche Frequenze wie die Frequenze die ich z.B. für unser Stromnetz hernehmen (50Hz).
Falls das der Fall ist kann mir jemand erklären wie ich in einer Glühbirne durch die 230V/50Hz fließen auf eine Frequenze von 400-789 THz komme ?

Habe da bisher nie drüber nachgedacht. Eigentlich ensteht ja das Licht durch Reibung der Elektonen im Glühfaden.
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Beitrag von Maclane » 14. Jul 2008, 14:42

Die Frequenz von 50 Hz im Stromnetz kommt natürlich daher, weil es sich um Wechselstrom handelt. Bei Gleichstrom gäbe es diese nicht. Wechselstrom heißt, dass der Strom periodisch und sinusförmig seine Richtung ändert - mal fließt er von rechts nach links und dann wieder von links nach rechts. Und das ganze fünfzig mal pro Sekunde im Wechsel. Mehr isset eigentlich nicht.

Das Licht im Glühfaden entsteht, weil der Glühfaden durch seinen Widerstand heiß wird. Und wenn ein Metall heiß wird, fängt es bei bestimmten Temperaturen an, im sichtbaren Licht zu leuchten.

Kennst du vielleicht vom Eisen in der Schmiede. Wenn man es erhitzt, strahlt es erst im Infraroten (können wir nicht sehen), dann dunkelrot, hellrot, orange, gelb, weiß. Macht der Glühfaden genauso. ;)
Da wird natürlich auch klar, warum die Glühbirne nicht sonderlich ergiebig ist, was die Lichtausbaute angeht. Der größte Teil der Energie verschwindet praktisch als Wärme.

Gruß Mac
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Beitrag von tomS » 14. Jul 2008, 20:22

Das Frequenzband von sichtbarem Licht wird begrenzt durch langwelliges Infrarot sowie kurzwelliges Ultraviolett - siehe dazu auch http://de.wikipedia.org/wiki/Licht

Die typischen Spektren entstehen durch die Energiedifferenzen von Atomen (bzw. von Elektronen in den Atomhüllen). Beim Übergang der Elektronen von einem höheren in ein niedrigeres Energieniveau senden sie ein Photon der entsprechenden Energie aus. Aufgrund der typischen Masse von Elektronen sowie der Stärke der el.-mag. WW ergeben sich die genannten Frequenzen.

Die Anregungsenergie stammt natürlich aus der kinetischen Energie der Atome und Elektronen, die sich hinter der thermischen Energie im Glühfaden versteckt.
Gruß
Tom

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Beitrag von Koschi » 14. Jul 2008, 21:07

Danke für die Aufklärung.
Maclane hat geschrieben:Die Frequenz von 50 Hz im Stromnetz kommt natürlich daher, weil es sich um Wechselstrom handelt. Bei Gleichstrom gäbe es diese nicht. Wechselstrom heißt, dass der Strom periodisch und sinusförmig seine Richtung ändert - mal fließt er von rechts nach links und dann wieder von links nach rechts. Und das ganze fünfzig mal pro Sekunde im Wechsel. Mehr isset eigentlich nicht.
Das ist so nicht ganz richtig. Man erzählt sich das so weil es leichter zu verstehen ist. Aber in wirklichkeit fließt der Strom immer von der sogenanten Phase in den Nullleiter er wechselt nicht seine Fließrichtung nur sein Polarität. Kommt daher weil z.B. ein Dauermangnet an der Spule einmal mit dem Nord und dann mit dem Südpol die Spannung Induziert. (wenn er genau Parralel zu Spule steht habe ich den 0 durchgang)

Gruß Koschi
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Beitrag von tomS » 14. Jul 2008, 21:45

Der Wechsel der Polarität entspricht aber auch einem Wechsel der Fließrichtung. Da es sich immer um freie Elektronen mit negativer Ladung im Metall handelt, die fließen, muss das ja auch so sein.
Gruß
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Beitrag von Koschi » 14. Jul 2008, 21:53

Kannst du mir dann Erklären warum ein Phasenprüfer mir die Phase anzeigt und nicht auch auch den Nullleiter, Warum ich eine Spannung Messen kann zwischen Phase und der Erde aber nicht zwischen Null und der Erde ?
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Beitrag von Xathan » 14. Jul 2008, 22:23

Da es zum Nullleiter fließt, hat der ja keine eigene Phase, sondern nimmt nur auf. Die Phase hingegen speist den Stromkreis dann ja mit Elektronen, die zum Nullleiter fließen. Da dies aufgrund eines Potentialunterschiedes passiert, bei dem man bildlich die Phase als Wasserfall und den Nullleiter als See darstellen kann, ist es wohl verständlich, dass das Wasser nicht den Wasserfall "hochfällt".

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Beitrag von Koschi » 14. Jul 2008, 23:44

tomS hat geschrieben:Der Wechsel der Polarität entspricht aber auch einem Wechsel der Fließrichtung.
Maclane hat geschrieben: Wechselstrom heißt, dass der Strom periodisch und sinusförmig seine Richtung ändert - mal fließt er von rechts nach links und dann wieder von links nach rechts
Also nur zum Klarstellen nicht das wir aneinander Vorbei reden. Ihr sagt der Strom fließt einmal von der Phase zum Nullleiter und dann vom Nullleiter zu Phase und dann immer im wechsel entsprechend der Frequence ? so meint ihr das oder ?
Xathan hat geschrieben:Da es zum Nullleiter fließt, hat der ja keine eigene Phase, sondern nimmt nur auf. Die Phase hingegen speist den Stromkreis dann ja mit Elektronen, die zum Nullleiter fließen. Da dies aufgrund eines Potentialunterschiedes passiert, bei dem man bildlich die Phase als Wasserfall und den Nullleiter als See darstellen kann, ist es wohl verständlich, dass das Wasser nicht den Wasserfall "hochfällt".
Das entspricht meiner Meinung.
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Beitrag von tomS » 15. Jul 2008, 06:52

Stell dir die Phase als eine Pumpe vor: einmal schiebt sie Elektronen in die eine Richtung, einmal saugt sie Elektronen in die andere Richtung. Das Schieben / Saugen ist die Spannung, das eigentliche Fließen der Elektronen der Strom.

Wenn du nun die Null anmisst, dann hast du zwischen Null und Erde keine Pumpe, weder für die eine noch für die andere Richtung - und damit keine Spannung und keinen Strom

Mit dem Phasenprüfer misst du übrigens immer nur die eine Richtung (der Phasenprüfer hat eine Diode und lässt Strom nur in eine Richtung durch, er ist also 50 mal pro Sek. aus). D.h. du könntest Gleichstrom, wenn er die falsche Polarität hätte, nicht messen!!!!!!!
Gruß
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Beitrag von Koschi » 15. Jul 2008, 07:41

Die Diode im Phasenprüfer würde erklärt warum man immer die Phase angezeigt bekommen. Aber warum kann ich über den Nullleiter keine Negative spannung zur Erdung Messen ? Liese mal hier was Wikipedia dazu sagt: unter anderem das ich eine Phase Angezeigt bekomme wenn der Leiter keine Spannung führt.

Das würde heißen wenn ich einen Verbraucher anschließe (Stromkreis geschlossen) das dieses Saugen sich auch auf den Nullleiter überträgt.
Das wird jetzt aber sehr schwer für den armen Nullleiter denn es "Saugen und schieben" 3 Phasen an ihm mit einer Phasenverschiebung von 120°.
Das wirde ein Bewegung in 2 Richtung bedeuten (gleichzeitig) für die Elektronen.

Das nächste ist ich kann Sachen Elektrisch betreiben die gar kein Nullleiter brauchen zwischen 2 Phasen (Im Hausnetz oft L1, L2 und L3 bezeichnet). Das nennt sich auch Starkstrom weil ich eine Spannung von 400 V habe.

Das läst sich glaub schwer mit saugen und schieben erklären.
Das Zauberwort bei der ganzen Sache heist Potenzialunterschied.

Dazu muß ich mal bei der Stromerzeugung anfangen.
Also ganz einfach erklärt ein Dauermangnet Dreht sich Induziert ein spannung in 3 Spulen. Die 3 Spulen sind alle in einem Punkt zusammen gefürt. Das entspricht dem Nullleiter. Die 3 Spulen sind um 120° versetzt in Kreisform angeordnet (3*120=360=Vollkreis). Der Mangnet dreht sich jetzt immer fleißig im Kreis und kommt mit seinem Nordpol und 180° später mit seinem Südpol immer an den 3 Spulen vorbei.
Wie das Induzieren dabei genau Funktioniert ist der knackpunkt. Erklären kann ich es nicht wirklich. Vielleicht kann man es sich so vorstellen die Elektronen haben ein Gewisses Potential an Energie dieses wird Erhöht wenn der Mangnet mit einem Pol vorbei kommt und gesenkt wenn er mit dem anderen Pol vorbei kommt.
Der Nullleiter hat dabei immer das Potential 0 (also unverändert). Wenn ich jetzt Spannung Messe habe ich einen Potenzialunterscheid zwischen der Phase und dem Nullleiter. Wenn wir eine langsame Frequenze hätten würde man sehen wie unser Messgerät Osziliert. Die spanung geht langsam rauf auf sein Maxwert und geht dann über Null runter zu seinem Tiefwert.
Noch kurz zum Starkstom: Wenn ich da Messe (zwischen 2 Phasen) bekomme ich 400V angezeigt weil die Phasen zueinander 120° versetzt sind ist eine Phase z.B. bei seinem Maximum wärend die 2te unter 0 ist und somit die Differenz der beiden 400V ergibt.
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Beitrag von Xathan » 15. Jul 2008, 10:06

@Koschi:
Die drei Phasen gehören aber schon zum Drehstrom. Ich denke mal, das ist schon wieder etwas komplizierter als es normal am Wechselstrom zu erklären, immerhin existieren dort gleich drei Wechselströme.
Mir wärs lieb, wenn wir bei normalem Wechselstrom mit Phase, Nullleiter und Erde bleiben, ansonsten wirds wieder unübersichtlich.

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Beitrag von tomS » 15. Jul 2008, 10:47

Die Diode im Phasenprüfer würde erklärt warum man immer die Phase angezeigt bekommen
Nein, auch bei einer Glühbirne würdest du nur bei der Phase einen messbaren Strom erhalten.

Wikipedia sagt übrigensn Glimmlampe - das ist aber vom Grundsatz her egal.
Aber warum kann ich über den Nullleiter keine negative Spannung zur Erdung Messen?
Weil Null und Erde das selbe Potential haben; bei Potentialdifferenz Null ist aber auch die Spannung Null. Das liegt nicht am Phasenprüfer, sondern gilt für jedes Messgerät.

B.t.w: der Phasenprüfer misst keine Spannung, sondern zeigt einen Stromfluss an.
Das wird jetzt aber sehr schwer für den armen Nullleiter denn es "Saugen und schieben" 3 Phasen an ihm mit einer Phasenverschiebung von 120°.
Ersten saugt immer nur die Phase und sonst niemand (auch nicht ein Verbrauucher), denn beim Saugen handelt es sich um die Potentialdifferenz zwischen Phase und Null; und zweitens verwechselst du da was: die drei Phasen mit Phasenverschiebung um jeweils 120° kommen beim Drehstrom vor, beim Wechselstrom betrachtest du aber nur eine dieser drei Phasen gegen Null.

Bei einer Addition mehrer Phasen hast du natürlich keine unterschiedlichen Richtungen; du darfst dir nicht vorstellen, dass die Phase bzw. der Winkel eine Richtung definieren!!!
... die gar kein Nullleiter brauchen zwischen 2 Phasen
Jetzt bist du genau bei Drehstrom (Starkstrom ist verwirrend, denn die wesentliche Eigenschaft sind eben die drei Phasen mit einer Phasenverschiebung um 120°). Wenn du zwei Sinuswellen mit 16 2/3 Hz und Phasendifferenz 120° addierst, dann erhältst du als Ergebnis wiederum eine Sinuswelle (andere Amplitude, phasenverschoben). Diese resultierende Sinuswelle zeigt dir die Spannung zwischen den beiden Phasen an.

Das lässt sich mit saugen und schieben schon erklären (wenn man es anschaulich haben möchte). Jede Phase entspricht einer Pumpe, die mit einer festen Frequenz arbeitet; drei Pumpen werden entsprechend zeitversetzt betrieben.

Wenn du's gerne mit Potentialunterschied haben möchtest, dann ist das natürlich auch OK. Du hast eine Spannung (= POtentialdifferenz) zwischen Phase und Null von



n=1, 2, 3 für die drei Phasen. Omega ist die Kreisfrequenz, Phi die jeweilige Phasenverschiebung.

Addieren von Spannungen ist nun einfach, z.B. ist die Potentialdifferenz zwischen Phase und Null genau gleich dem o.g. U für ein festes n. Die Potentialdifferenz zwischen zwei Phasen 1 und 2 ist


Vielleicht kann man es sich so vorstellen die Elektronen haben ein Gewisses Potential an Energie dieses wird erhöht wenn der Mangnet mit einem Pol vorbei kommt und gesenkt wenn er mit dem anderen Pol vorbei kommt.
Nein, so einfach ist das nicht. Man muss dazu das el.-mag, Induktionsgesetz bemühen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Induktionsgesetz
Es besagt, dass eine zeitliche Änderung des magnetischen Flusses durch eine Fläche eine Spannung entlabg der Berandung der Fläche induziert:



Die Formel besagt, dass zunächst die magnetische Flussdichte B über die Fläche S integriert wird. Diese Fläche wird dabei von einer Leiterschleife berandet. Im Falle einer Spule mit N Wicklungen ergibt sich das N-fache der Fläche der Spule.

Das Integral ist der sogenannte magnetische Fluss. Dieser kann sich ändern, wenn sich entweder das Magnetfeld B ändert (z.B. weil es zeitlich variiert) oder weil sich die Fläche S ändert, weil sie z.B. gegen ein konstantes Magnetfeld gekippt oder rotiert wird.

Mikroskopisch liegt das daran, dass durch eine Relativbewegung zwischen Elektronen und Magnetfeld eine Kraft, die sogenannte Lorentzkraft auf die Elektronen wirkt. Die Relativbewegung kommt zu stande, wenn z.B. der Draht mit den Elektronen durch das konstante Magnetfeld hindurchbewegt wird, oder wenn ein sich bewegender Magnet auf ruhende Elektronen einwirkt.

Diese Kraft ist die sogenannte Lorentzkraft:
http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft

{\bf F} = q \cdot {\bf v} \cross {\bf B}
Die Diode im Phasenprüfer würde erklärt warum man immer die Phase angezeigt bekommen
Nein, auch bei einer Glühbirne würdest du nur bei der Phase einen messbaren Strom erhalten.

Wikipedia sagt übrigensn Glimmlampe - das ist aber vom Grundsatz her egal.
Aber warum kann ich über den Nullleiter keine negative Spannung zur Erdung Messen?
Weil Null und Erde das selbe Potential haben; bei Potentialdifferenz Null ist aber auch die Spannung Null. Das liegt nicht am Phasenprüfer, sondern gilt für jedes Messgerät.

B.t.w: der Phasenprüfer misst keine Spannung, sondern zeigt einen Stromfluss an.
Das wird jetzt aber sehr schwer für den armen Nullleiter denn es "Saugen und schieben" 3 Phasen an ihm mit einer Phasenverschiebung von 120°.
Ersten saugt immer nur die Phase und sonst niemand (auch nicht ein Verbrauucher), denn beim Saugen handelt es sich um die Potentialdifferenz zwischen Phase und Null; und zweitens verwechselst du da was: die drei Phasen mit Phasenverschiebung um jeweils 120° kommen beim Drehstrom vor, beim Wechselstrom betrachtest du aber nur eine dieser drei Phasen gegen Null.

Bei einer Addition mehrer Phasen hast du natürlich keine unterschiedlichen Richtungen; du darfst dir nicht vorstellen, dass die Phase bzw. der Winkel eine Richtung definieren!!!
... die gar kein Nullleiter brauchen zwischen 2 Phasen
Jetzt bist du genau bei Drehstrom (Starkstrom ist verwirrend, denn die wesentliche Eigenschaft sind eben die drei Phasen mit einer Phasenverschiebung um 120°). Wenn du zwei Sinuswellen mit 16 2/3 Hz und Phasendifferenz 120° addierst, dann erhältst du als Ergebnis wiederum eine Sinuswelle (andere Amplitude, phasenverschoben). Diese resultierende Sinuswelle zeigt dir die Spannung zwischen den beiden Phasen an.

Das lässt sich mit saugen und schieben schon erklären (wenn man es anschaulich haben möchte). Jede Phase entspricht einer Pumpe, die mit einer festen Frequenz arbeitet; drei Pumpen werden entsprechend zeitversetzt betrieben.

Wenn du's gerne mit Potentialunterschied haben möchtest, dann ist das natürlich auch OK. Du hast eine Spannung (= POtentialdifferenz) zwischen Phase und Null von



n=1, 2, 3 für die drei Phasen. Omega ist die Kreisfrequenz, Phi die jeweilige Phasenverschiebung.

Addieren von Spannungen ist nun einfach, z.B. ist die Potentialdifferenz zwischen Phase und Null genau gleich dem o.g. U für ein festes n. Die Potentialdifferenz zwischen zwei Phasen 1 und 2 ist


Vielleicht kann man es sich so vorstellen die Elektronen haben ein Gewisses Potential an Energie dieses wird erhöht wenn der Mangnet mit einem Pol vorbei kommt und gesenkt wenn er mit dem anderen Pol vorbei kommt.
Nein, so einfach ist das nicht. Man muss dazu das el.-mag, Induktionsgesetz bemühen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Induktionsgesetz
Es besagt, dass eine zeitliche Änderung des magnetischen Flusses durch eine Fläche eine Spannung entlabg der Berandung der Fläche induziert:



Die Formel besagt, dass zunächst die magnetische Flussdichte B über die Fläche S integriert wird. Diese Fläche wird dabei von einer Leiterschleife berandet. Im Falle einer Spule mit N Wicklungen ergibt sich das N-fache der Fläche der Spule.

Das Integral ist der sogenannte magnetische Fluss. Dieser kann sich ändern, wenn sich entweder das Magnetfeld B ändert (z.B. weil es zeitlich variiert) oder weil sich die Fläche S ändert, weil sie z.B. gegen ein konstantes Magnetfeld gekippt oder rotiert wird.

Mikroskopisch liegt das daran, dass durch eine Relativbewegung zwischen Elektronen und Magnetfeld eine Kraft, die sogenannte Lorentzkraft auf die Elektronen wirkt. Die Relativbewegung kommt zu stande, wenn z.B. der Draht mit den Elektronen durch das konstante Magnetfeld hindurchbewegt wird, oder wenn ein sich bewegender Magnet auf ruhende Elektronen einwirkt.

Diese Kraft ist die sogenannte Lorentzkraft:
http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft



F ist die resultierende Kraft (vektoriell), q die Ladung (also im Falle des Elektrons -e), v die relative Geschwindigkeit (vektoriell) und B das Magnetfeld (vektoriell). Zwischen v und B wird dabei das Vektorprodukt gebildet.

Die Lorentzkraft ist letztlich ein relativistischer Effekt. Man erhält sie aus der Ableitung der Bewegungsgleichung eines relativistischen Teilchens in einem Viererpotential des el.-mag. Feldes.
Gruß
Tom

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Beitrag von Koschi » 15. Jul 2008, 22:05

Also mir geht es darum das der Strom/Spannung nicht einmal nach links und dann wieder nach rechts fließt. Die Elektronen fließen immer schön von der Phase über den Verbraucher zum Nullleiter zum Ursprung seines herkommens, dem Generator.
Das hat auch nichts mit Saugen und Schieben zu tun.
TomS hat geschrieben: Weil Null und Erde das selbe Potential haben; bei Potentialdifferenz Null ist aber auch die Spannung Null. Das liegt nicht am Phasenprüfer, sondern gilt für jedes Messgerät.
Gehe ich mit dir 100 % Konform

So und zum allgemeinen Verständnis habe ich mal bissi gemalt.
Bild

TomS hat geschrieben:Phasenverschiebung um jeweils 120° kommen beim Drehstrom vor, beim Wechselstrom betrachtest du aber nur eine dieser drei Phasen gegen Null.
Xathan hat geschrieben: @Koschi:
Die drei Phasen gehören aber schon zum Drehstrom. Ich denke mal, das ist schon wieder etwas komplizierter als es normal am Wechselstrom zu erklären, immerhin existieren dort gleich drei Wechselströme.
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So was das obige Bilde Hoffentlich verdeutlicht ist das bei euch daheim alle 3 Phasen (L1,L2,L3) ankommen. Wer es nicht glaubt macht mal sein Schrank auf wo die Sicherung alle drin sind. Da ist ein fetter Klotz drin der 4mal so dick ist wie die anderen. Da ist ein Knopf mit Test drauf den drücken (Achtung im ganzen Haus/Wohnung geht der Strom aus) Die Blende abnehmen und beim fetten Klotz kann man jetzt 4 Leitung zählen die reingehen und oben wieder rauskommen. Es sind die 3 Phasen und der Nullleiter (Vorsicht die Ankommenden stehen unter Spannung). Wer jetzt noch nen Messgerät haben sollte kann bei der ankommenden Seite 3x 230V (Jede Phase gegen Null) Messen und 3x 400V (L1->L2, L2->L3, L1->L3).
Was hoffentlich jetzt klar wird ist das ich nicht jede einzelne Phase alleine betrachten darf, alle 3 Phasen haben nur diesen einen Nullleiter. In der Wohnung/Haus werden auch alle 3 Phasen benutzt.

TomS hat geschrieben:Ersten saugt immer nur die Phase und sonst niemand (auch nicht ein Verbrauucher), denn beim Saugen handelt es sich um die Potentialdifferenz zwischen Phase und Null
Das mit dem Saugen und Schieben hast du angefangen :wink:
Was man in dem Bild auch nochmal sieht ist das alle 3 Spulen einen gemeinsammen Punkt haben,der wird Sternpunkt gennant. In diesem Sternpunkt kommt später der Nullleiter wieder rann.
In der Theorie bräuchte ich ihn nicht zwingend wenn ich auf allen 3 Phasen eine Synchrone belastung hätte. Da das aber net geht gibt es den Nullleiter.

Will nochmal sagen: Ich bin der festen Überzeugung dass die Elektronen vom Generator über den Verbraucher wieder zum Generator zurückfließen und nicht ihre Flussrichtung Wechseln. Was die Phasen aber machen ist sie ändern ihr Potential gegenüber Null.

P.S. an dem fetten Klotz im Schrank nicht vergessen wieder den Hebel nach oben zudrücken :D

EDIT: Hiernoch nen Artikel zu meiner behauptung den Nullleiter kann man auch weglassen.
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Beitrag von tomS » 15. Jul 2008, 22:48

Hi,

1) sehr gute Erklärung, wir sind uns fast einig - siehe 4)
2) die Summe der drei Spannungen beim Drehstrom addieren sich zu Null, deswegen braucht man keinen Nullleiter
3) mit Pumpen, Saugen etc. höre ich gerne auf
4) sorry - aber die Elektronen ändern die Fließrichtung!
Gruß
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Beitrag von Koschi » 15. Jul 2008, 23:46

Danke.
tomS hat geschrieben: 4) sorry - aber die Elektronen ändern die Fließrichtung!
Ok. Ich bin schon mal froh das ich weiß wir reden nicht aneinander vorbei :) .

Ok wenn die Elektronen ihre Richtung ändern würden, wüsten sie im Nullleiter ja gar nicht in welche Richtung sie sollten weil ja 3 verschiedene richtungen aufeinmal herschen würden. Wenn du mir das plausibel erklären kannst sind wir einer Meinung.
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Beitrag von Maclane » 16. Jul 2008, 00:58

Du Koschi... sag mal... Du diskutierst hier fast auf Elektrotechniker-Niveau, aber eingangs stelltest du die Frage, wieso eine Glühlampe leuchtet? Hammerhart! ;)

Ich find die Diskussion spannend, aber das mit der Änderung der Fließrichtung hab ich auch so im Physik-Unterricht gelernt. Ich nehme mal an, ein Dr.-Ing wie Wilfried könnte das ein- für allemal richtig stellen.

Außerdem finde ich die Diskussuion lang genug und interessant genug, dass ein Mod sie in einen Extra-Thread packen könnte, oder?

Gruß Mac
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Beitrag von tomS » 16. Jul 2008, 01:55

vor allem, weil sie wunderbar zur Überschrift E=mc² passt ...

mit dem Niveau der Argumentation hat mich Koschi auch reingelegt. Sonst hätte ich nicht mit den Pumpen angefangen :-)

So, jetzt zur Fließrichtung: Betrachten wir den Fall, dass die Elektronen aus dem Nulleiter in Richtung der beiden Phasen fließen. Lassen wir ab einem gewissen Zeitpunkt die Spannung konstant, d.h. stückeln wir an den Sinus eine konstante Funktion an. Im Nulleiter herrscht dann eine Spannung die der Summe der beiden Spannungen in den jeweiligen Phasen entspricht, in jeder einzelnen Phase die jeweils einzelne Spannung. Dann haben wir genauso die Problematik, wo denn ein einzelnes Elektron hinsoll, in die eine oder die andere Phase.

Jetzt haben wir es mit einem konstanten Elektronenfluss aus dem Nulleiter in die beiden Phasen zu tun. Daher können wir (näherungsweise) wieder das Bild benutzen, dass der el. Strom einer Flüssigkeit entspricht, die durch ein Rohr (Nulleiter) auf eine Gabelung (dahinter die beiden Phasen) zuströmt. Jedes einzelne Flüssigkeitsmolekül (Elektron) wird in eines der beiden Rohre (Leiter / Phasen) fließen, insgs. verteilt sich die Flüssigkeit (der Strom) auf die beiden Rohre proportional zum jeweiligen Druckgefälle (Potentialdifferenz).

OK?
Gruß
Tom

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Beitrag von Koschi » 16. Jul 2008, 19:06

Maclane hat geschrieben:Du Koschi... sag mal... Du diskutierst hier fast auf Elektrotechniker-Niveau, aber eingangs stelltest du die Frage, wieso eine Glühlampe leuchtet? Hammerhart! ;)
Tut mit mir leid das der Eindruck entstand das ich von Elektrotechnik keine Ahnung habe. Die Frage war nicht wieso sondern wie sich das mit der Netzfrequenze und der Lichtfrequenze verhält.
Habe 3 1/2 Jahre Energieelektroniker gelernt. Es gibt aber manche sachen die man nicht hinterfragt. Als ich eure Antworten gelesen habe, dachte ich "Naklar logisch, bis du manchmal dumm." (über mich selber) :D

So jetzt wieder zum Thema.
tomS hat geschrieben:OK?
Nein Tom tut mir leid. Habe mir deine Antwort jetzt 100 mal durchgelsen und überlegt wie ich Argumentiere bin fast der Meinung wir zäumen das Pferd von hinten auf :D
tomS hat geschrieben: Jetzt haben wir es mit einem konstanten Elektronenfluss aus dem Nulleiter in die beiden Phasen zu tun. Daher können wir (näherungsweise) wieder das Bild benutzen, dass der el. Strom einer Flüssigkeit entspricht, die durch ein Rohr (Nulleiter) auf eine Gabelung (dahinter die beiden Phasen) zuströmt. Jedes einzelne Flüssigkeitsmolekül (Elektron) wird in eines der beiden Rohre (Leiter / Phasen) fließen, insgs. verteilt sich die Flüssigkeit (der Strom) auf die beiden Rohre proportional zum jeweiligen Druckgefälle (Potentialdifferenz).
Sieht auf den ersten Blick nicht schlecht aus. Es gibt Zeitpunkte da fließen (bleiben wir bei den Flüssigkeiten) 2 elektronen in die selbe Richtung aber das 3te Elektron würde immer entgegengesetzt fließen. Siehe meine Bild.

Habe mir was überlegt, und zwar Mann nehme 2x 1,5 Volt Batterien schalte sie in Reihe. Jetzt hatte man eine Spannungsquelle mit 3 V. Nun soll aber ein Drat zwischen die beiden Kommen. Dieser soll jetzt mein Nullleiter sein. Ich messe jetzt zur einen Batterie 1,5V (wird jetzt nur noch L1 bezeichnet) und zur anderen -1,5 V (wird jetzt nur noch L2 bezeichnet). Am oberen Ende des einen und am unteren Ende des anderen befestige ich ebenfalls ein Drat. Wenn man jetzt ein Glühbirne zwischen L1 und Null klemmt leuchtet Sie (Stromweg L1 -> Birne(L1) -> Null -> Batterie). Eine Glühbirne zwischen L2 und Null leutet ebenfalls (Stromweg Null -> Birne(L1) -> L1 -> Batterie).
Wenn ich jetzt beide Glühbirnen zur selben Zeit an Null klemme leuchten beide genauso hell wie vorher einzeln. Aber der Stromfluß ist ein ganz andere. Ein Ampermeter in Reihe zu Null sollte jetzt 0 A anzeigen was bedeutet das dort kein Strom fließt. Der Stromweg ist jetzt L1 -> Birne(L1) -> Birne (L2) -> L2 -> zurück in die Batterie.
Übertragen auf unser 3x 230V 50Hz Netz: 3 Volt entsprechen 400 V im Wechselstromnetz die +/- 1,5 entsprechen 230V 2er Phasen.
Zeigen soll uns das ganze: Der Nulleiter kann nicht zur gleichen Zeit in 2 verschiedene Richtungen durchloßen werden.

So eingangs sagte ich oben "wir zäumen das Pferd von hinten auf." Was ich damit meine ist vielleicht sollten wir mal klären was eigentlich bei der Induktion passiert (kenn ich mich nicht sonderlich aus) denn das ist ja der Ort an dem die vermeindliche Bewegung entsteht.
Ich meine jetzt nicht wie stark ist das magnetfeld und die daraus Resultierende Spannung ect. . Ich meine was passiert mit dem Elektron wenn das "Magnetfeld" ihn berührt. Welche Physikalischen vorgänge sind da am werk.

Was ich rausgelsen habe ist das Virtuelle Photonen was damit zun haben. Sie tauschen die Informationen über ihren Ladungszustand aus. Aber was bedeutet das jetzt ... ???
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Beitrag von gravi » 16. Jul 2008, 19:48

Kleine Zwischenbemerkung:

Ich würde auch dafür plädieren, dass unser Wilfried aufgrund seiner Kompetenz eingreift und einige klärende Worte spricht. Er musste sich jedoch einer Augen- OP unterziehen und wir werden einige Tage auf ihn verzichten müssen.

Gruß
gravi

P.S.: ich bin auch für die Pumpe, ein E- Werk oder eine Batterie sind ja nichts anderes als Elektronenpumpen. Auf der einen Seite werden sie abgesaugt, in die andere hineingedrückt.
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Beitrag von tomS » 16. Jul 2008, 20:26

Hi,

das mit der Induktion habe ich versucht, zu erklären - mir fällt nicht mehr dazu ein.

Das Beispiel mit den Batterien kann ich mir ohne Zeichnung leider nicht vorstellen, aber ich werde mal selbst eine Zeichnung für den Wechselstrom / Drehstrom machen.

Das mit den virtuellen Photonen habe ich sicher so nicht gesagt / gemeint - das geht in die falsche Richtung. Es handelt sich um ein ganz normales elektrisches Feld, ob im Dynamo, Generator o.ä. - ist im wesentlichen immer das selbe.
Gruß
Tom

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Beitrag von Koschi » 16. Jul 2008, 21:49

Hier die Zeichnung.
Bild
blau sind die pfeile wenn beide angeschlossen sind rot sind die pfeile wenn man beide einzeln betrachtet.

deine Formeln habe ich mir nochmal angeschaut die einzige wo ich auf dem schlauch stehe ist die
(Hatte ich beim erstenmal übersehen weil du da Doppelt gepostet hast und die Formel erst unten richtig erscheint)
Das wäre meines erachtens die einzige Formel die erklären könnte in welche richtung sich die Elektronen bewegen. Aber ich steig da nicht so richtig durch :(
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Beitrag von tomS » 16. Jul 2008, 23:05

Die Formel erklärt die Induktion, nicht die Bewegung der Elektronen aufgrund einer Spannungsdifferenz.

Machen wir ein einfaches Beispiel: Du hast einen statischen Permanentmagneten und bewegst eine Spule durch dessen Magnetfeld. In der Spule sitzen Elektronen. Die Geschwindigkeit v der Elektronen ist dann durch die Geschwindigkeit der Spule definiert und das Magnetfeld B entspricht immer dem Feld genau an dem Ort, wo ein Elektron gerade ist.

Dann erhältst du die Kraft auf ein Elektron gemäß dieser Formel.

Wenn die Kraft senkrecht zum Draht der Spule wirkt, dann wird sich nichts tun, denn das Elektron müsste ja den Draht verlassen. Wirkt die Kraft dagegen in Drahtrichtung, dann wird sich das Elektron (zusammen mit seinen Kumpels) entlang des Drahtes in Bewegung setzen und so zu einem Stromfluss beitragen.

Die Richtungsabhängigkeit ist so, dass F senkrecht auf den Vektoren B und v steht.
Gruß
Tom

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Beitrag von tomS » 16. Jul 2008, 23:37

Gruß
Tom

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Beitrag von Koschi » 16. Jul 2008, 23:37

Danke für die Erklärung der Formel.

So eigentlich wollte ich Schlafen aber die Sache läste mir keine Ruhe.
Und Tom das wichtigste wir sind denke ich jetzt einer Meinung :D

Zu Erklärung. Habe über mein Letztes Beispiel mit den Batterien Nachgedacht. Und was das für eine 3 Phasen Wechselspannung bedeutet.
Wenn ich Jetzt auf allen 3 Phasen eine Synchrone Belastung habe. Ist die Summe der Ströme im Sternpunkt 0 (auf Grund der Phasenverschiebenung). Wenn jetzt die Belastung unsynchron wird muß diese ausgeglichen werden. Diese Aufgabe übernimmt der Nullleiter. Dabei hat dann diese unsynchrone Belastung einen Betrag und eine Richtung. Der Betrag ist meinet wegen 1 A und die Richtung ist jetzt das vorzeichen + oder - was alle 50 Hz wechsel.
Was jetzt also der Nullleiter macht ist den Fehlenden oder Überschüssigen Strom im Sternpunkt auszugleichen.

Hoffe dass das jetzt So passt.

Gute Nacht :)
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Beitrag von Maclane » 17. Jul 2008, 03:59

Also ist das jetzt richtig, dass bei Wechselstrom der Strom seine Richtung ändert? Weil aus dem Batteriebild lese ich das so raus.

Der Strom fließt von Minus zu Plus, im obigen Bild rechtsrum. Drehe ich die Batterien um, fließt er logischerweise linksrum. Ändere ich die Polarität periodisch, erhalte ich Wechselstrom (keinen sinusförmigen, aber egal) und der Strom ändert immer wieder seine Richtung.

Also können alle Physiklehrer an unseren Schulen beruhigt weiterschlafen und müssen nicht zur Nachhilfe? ;)

PS @ Koschi: Mit welchem Programm hast du die Bilder erstellt?

Gruß Mac
Das Gehirn ist nur so schlau wie sein Besitzer.

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