Driftgeschwindigkeit - Hochspannung Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik
Autor |
Driftgeschwindigkeit - Hochspannung Suche nach: hochspannung (2842) |
|
|
|
|
BID = 381648
M@xxx Gelegenheitsposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 50 Wohnort: Karlsruhe
|
|
Hallo,
ich fange gerade an, Elektrotechnik zu studieren und mir ist der Zusammenhang zwischen der Driftgeschwindigkeit der Ladungsträger und dem Potential bzw. der Spannung einer Leitung noch nicht klar, falls es denn einen gibt...?
Wir haben gelernt, dass sich Elektronen nur sehr gemächlich durch einen Metallleiter bewegen.
Nun stellt sich mir die Frage, wie in einer Hochspannungsleitung (z.B: Energieversorgungsleitung) sofort nach der Zuschaltung eine sehr hohe Spannung aufgebaut werden kann?
Damit eine Spannung existiert, muss meiner Ansicht nach die Leitung geladen sein, oder liege ich hierbei falsch?
Allegemein ist mir unklar, wie es funktioniert, dass man bei Überlandleitungen die Spannung sehr hoch hält, den Strom jedoch dadurch gering halten kann, denn diese sind doch proportional und der Widerstand im "Verbrauchernetz" ist doch eigentlich 0 Ohm.
Ich bin für jede Antwort dankbar!
Viele Grüße,
Maximilian |
|
BID = 381651
wulf Schreibmaschine
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 2246 Wohnort: Bozen
|
|
hallo,
also ich fang mal an:
die elektronen sind wirklich nicht schnell unterwegs, das ist aber nicht das ausschlaggebende, denn im leiter sind doch "freie" elektronen schon vorhanden, so dass wenn man hinten elektronen nachschiebt, vorne auch gleich welche rauskommen.
das kann man sich wie ein volles wasserrohr vorstellen, bei dem hinten wasser nachgedrückt wird. vorne kommt dann sofort wasser, auch wenn die wassermoleküle nicht die sind die du hinten reingegeben hast.
und dass man bei überlandleitungen hohe spannungen nimmt hat damit zu tun, dass die leitungen eben nicht 0 Ohm haben. wenn bei einer niedrigen spannung einiges an der leitung abfällt machts viel aus, hingegen bei einer hohen spannung fällt das bisschen nicht mehr ins gewicht.
du kannst ja selber rechnen:
P=U*I (leistung = spannung * strom)
R=U/I (widerstand = spannung / strom)
mfg wulf
p.s. ich hoffe ich hab alles richtig erklärt, und du verstehst alles, denn du schreibst recht verwirrend, und ich bin nicht sicher ob ich die fragen richtig verstanden habe
_________________
Simon
IW3BWH |
|
BID = 381661
sam2 Urgestein
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 35330 Wohnort: Franken (bairisch besetzte Zone)
|
Maxi meint vermutlich mit den 0 Ohm etwas anderes. Nämlich den Lastwiderstand (Parallelschaltung aller Verbraucher). Der ist tatsächlich ziemlich klein.
Das Geheimnis heißt "Transformator"!
Der Trafo setzt die Spannung runter und transformiert gleichzeitig den "Widerstand" rauf. Somit ergibt sich zwar ein hoher Strom auf der Niederspannungsseite, aber eben ein (etwa um das Übersetzungsverhältnis) kleinerer auf der Oberspannungsseite.
_________________
"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???"
|
BID = 381693
M@xxx Gelegenheitsposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 50 Wohnort: Karlsruhe
|
Hi,
danke schonmal.
Ja, ich habe mit 0 Ohm den Ersatzwiderstand durch die Parallelschaltung der Verbraucherwiderstände gemeint.
Mit der Proportionalität hab ich R = U / I gemeint.
Wenn also (bei konstantem Widerstand) U erhöht wird, müsste ja eigentlich auch der Strom steigen.
Gut, die Antwort auf diese Frage wurde ja schon gegeben, Transformator.
Das einzige, was mir nun noch nicht ganz einleuchten will ist, dass hohe Spannung nicht gleich bedeutet, dass in einer Hochspannungsleitung ein sehr großer Überschuss oder Mangel an Ladungsträgern herrscht.
Bei Wechselspannungen wäre das ja sowieso nicht möglich, da sich die Elektronen viel zu langsam in den Leiter oder aus ihm heraus bewegen würden.
MfG, Max
|
BID = 381777
caes Stammposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 473
|
Zitat :
M (äht) xxx (automatisch editiert wegen spamgefahr) hat am 29 Okt 2006 16:11 geschrieben :
|
Nun stellt sich mir die Frage, wie in einer Hochspannungsleitung (z.B: Energieversorgungsleitung) sofort nach der Zuschaltung eine sehr hohe Spannung aufgebaut werden kann?
Damit eine Spannung existiert, muss meiner Ansicht nach die Leitung geladen sein, oder liege ich hierbei falsch?
|
Ganz richtig. Die Leitung muss sich wie ein Kondensator aufladen, damit sie unter Spannung steht. Bei den sehr hohen Spannungen sind dazu dementsprechend hohe Ladungen notwendig, die in Form von driftenden Ladungstraegern durch den Leiter zugefuehrt werden muessen.
_________________
There are more things between
cathode and anode than are
dreamt of in your philosophy
|
BID = 381784
caes Stammposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 473
|
Zitat :
M (äht) xxx (automatisch editiert wegen spamgefahr) hat am 29 Okt 2006 19:00 geschrieben :
|
Das einzige, was mir nun noch nicht ganz einleuchten will ist, dass hohe Spannung nicht gleich bedeutet, dass in einer Hochspannungsleitung ein sehr großer Überschuss oder Mangel an Ladungsträgern herrscht.
|
Kein Wunder, Du gehst von der falschen Vorstellung aus, dass die hohe Spannung in der Leitung bestehen wuerde. Das ist aber nicht der Fall. Im Gegenteil, das Innere ist nahezu feldfrei. Also wirkt da kaum Kraft auf Ladungstraeger. Die starken Felder herrschen im Aussenbereich, und darum lagern sich Flaechenladungen auf der Oberflaeche ab, waehrend das Innere keine Ladung aufnimmt, sondern nur weiterleitet wie ein Rohr inkompressibles Wasser.
_________________
There are more things between
cathode and anode than are
dreamt of in your philosophy
|
BID = 382560
DrZoidberg Stammposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) Beiträge: 277
|
Zitat :
M (äht) xxx (automatisch editiert wegen spamgefahr) hat am 29 Okt 2006 19:00 geschrieben :
|
Das einzige, was mir nun noch nicht ganz einleuchten will ist, dass hohe Spannung nicht gleich bedeutet, dass in einer Hochspannungsleitung ein sehr großer Überschuss oder Mangel an Ladungsträgern herrscht.
Bei Wechselspannungen wäre das ja sowieso nicht möglich, da sich die Elektronen viel zu langsam in den Leiter oder aus ihm heraus bewegen würden.
|
Natürlich herrscht inder Leitung ein großer Überschuss bzw. Mangel an Ladungsträgern. Die Leitung ist geladen und Ladung bedeutet ein Überschuss/Mangel an Ladungsträgern. Allerdings ist dieser Überschuss wie caes schon sagte an der Oberfläche der Leitung konzentriert.
Das ist auch bei Wechselspannung möglich, da sich die Ladung extrem schnell auf und abbauen kann. Und 50Hz sind eine sehr niedrige Frequenz.
|
BID = 383695
M@xxx Gelegenheitsposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 50 Wohnort: Karlsruhe
|
Okay, noch eine Frage:
Bewegen sich die Ladungsträger in Wellen und Schüben durch die Leitungen, also wie Longitudinalwellen, oder strömen sie auch mal fast ganz aus der gesamten Leitung heraus.
Diese zweite Variante wäre ja nur schwer vorstellbar, da die Leitungsnetze ja kontinental sind und das würde bedeuten, dass die Wechselspannungen in ganz Europa etwa Phasengleich (mit etwas Verzögerung) wären und außerdem die Ladungsträger in einer 100tel Sekunde aus der Leitung müssten, was wiederum im Widerspruch zur Driftgeschwindigkeit steht.
Grüße,
Max
|
BID = 383700
caes Stammposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 473
|
Zitat :
M (äht) xxx hat am 5 Nov 2006 22:07 geschrieben :
|
Bewegen sich die Ladungsträger in Wellen und Schüben durch die Leitungen, also wie Longitudinalwellen, oder strömen sie auch mal fast ganz aus der gesamten Leitung heraus.
|
Sie schwingen bei Wechselstrom um ihre gedachte Ruhepostion. Bei 50 Hz bleibt keine Zeit, sich nennenswert davon zu entfernen.
>Diese zweite Variante wäre ja nur schwer vorstellbar,
Stimmt. Weil eine Leitung nicht ein offenes Rohrende hat, aus der Elektronen herausquellen.
>würde bedeuten, dass die Wechselspannungen in ganz Europa etwa Phasengleich (mit etwas Verzögerung) wären
Unterschiedliche Phasenlagen kommen tatsaechlich vor; liegt an den Welleneigenschaften der Leitungen. Die 50-Hz-Aenderungen breiten sich mit etwas weniger als Lichtgeschwindigkeit aus, was bei den weiten Strecken zu Phasendifferenzen fuehrt.
_________________
There are more things between
cathode and anode than are
dreamt of in your philosophy
[ Diese Nachricht wurde geändert von: caes am 5 Nov 2006 22:33 ]
|
BID = 383701
perl Ehrenmitglied
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
|
Die Ladungstäger, also die Elektronen, diffundieren ganz langsam im Kupfer, weil es unglaublich viele sind.
In jdem cm3 Kupfer sind genug Elektronen für etwa 3,5 Amperestunden enthalten. Du kannst dir also ausrechnen, wie langsam sie bei einer gegebenen Stromstärke durch einen bestimmtem Querschnitt wandern.
beim Wechselstrom kommen die aber überhaupt nicht alle am Ende heraus, sondern wackeln nur ein bischen hin und her.
Der Energietransport aber findet mit Lichtgeschwindigkeit im Feld zwischen den Leitern statt.
_________________
Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !
|
BID = 383918
DrZoidberg Stammposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) Beiträge: 277
|
Zitat :
M (äht) xxx (automatisch editiert wegen spamgefahr) hat am 5 Nov 2006 22:07 geschrieben :
|
Okay, noch eine Frage:
Bewegen sich die Ladungsträger in Wellen und Schüben durch die Leitungen, also wie Longitudinalwellen, oder strömen sie auch mal fast ganz aus der gesamten Leitung heraus.
|
Ich glaube du verwechselst Ladung mit Ladungsträgern. Eine Hochspannungsleitung wird sich natürlich aufladen und diese Ladung strömt auch wieder heraus innerhalb von 1/100 Sekunde. Ladung kann sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Die Ladungsträger - also die Elektronen - auf der anderen Seite bewegen sich aber nur sehr langsam und schwingen praktisch an ihrem Platz hin und her.
Man kann das mit einer Wasserleitung vergleichen. Die Ladung entspricht der zusätzlichen Menge an Wassermolekülen, die sich im Rohr befindet, wenn es unter Druck steht. Wasser kann nur sehr sehr geringfügig komprimiert werden. Wenn man also eine mit Wasser gefüllte Leitung unter Druck setzt erhöht sich die Anzahl der Wassermoleküle nur ein klein wenig oder anders formuliert, die Dichte des Wassers erhöht sich sehr geringfügig. Allerdings kann diese Dichteänderung sehr schnell passieren. Nämlich mit Schallgeschwindigkeit, und das auch dann, wenn sich die Wassermoleküle selbst nur sehr langsam bewegen.
|
BID = 383964
caes Stammposter
![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif) ![](/phpBB/images/stars/star.gif)
Beiträge: 473
|
Zitat :
DrZoidberg hat am 6 Nov 2006 21:51 geschrieben :
|
Ladung kann sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
|
Das ist ein etwas gefaehrlicher Satz. Sicher gilt das fuer die Feldausbreitung, aber der Aufbau einer Ladung ist so oder so an Bewegung von Ladungstraegern gebunden, die eine Ruhemasse besitzen. Deshalb muss das deutlich unterhalb der Lichtgeschwindigkeit geschehen, "nichtrelativistisch", wie es so schoen heisst.
_________________
There are more things between
cathode and anode than are
dreamt of in your philosophy
|
|
Zum Ersatzteileshop
Bezeichnungen von Produkten, Abbildungen und Logos , die in diesem Forum oder im Shop verwendet werden, sind Eigentum des entsprechenden Herstellers oder Besitzers. Diese dienen lediglich zur Identifikation!
Impressum
Datenschutz
Copyright © Baldur Brock Fernsehtechnik und Versand Ersatzteile in Heilbronn Deutschland
gerechnet auf die letzten 30 Tage haben wir 20 Beiträge im Durchschnitt pro Tag heute wurden bisher 22 Beiträge verfasst © x sparkkelsputz Besucher : 182130547 Heute : 4354 Gestern : 5499 Online : 760 5.10.2024 19:35 4 Besucher in den letzten 60 Sekunden alle 15.00 Sekunden ein neuer Besucher ---- logout ----viewtopic ---- logout ----
|
xcvb
ycvb
0.0420260429382
|