Spiritus Magicus
denke das undenkbare...
Alfred Horvath last updated 09.02.2019
Elektrische Spannung definiert In den siebzigern habe ich eine Elektriker Lehre gemacht. Über den Strom muss man da so einiges lernen. Die Grundlagen sind aber sehr einfach und lassen sich simpel erklären. Die Stromstärke, gemessen in Ampere, ist die Menge vom Strom die durch den Leiter fließt. Jetzt könnte darüber gedacht werden, dass dies die Menge der Elektronen ist die durch den Leiter fließen. Dem Elektriker Anfänger wird auch so gesagt. Aber später wird noch was dazu erklärt. Denn die Elektronen fließen mit einer, ich habe den genauen Wert vergessen, viel geringeren Geschwindigkeit durch den Leiter als der Strom vom Schalter zur Lampe kommt. Der Strom selbst kommt also eher an der Lampe an und die Elektronen brauchen eine Weile länger. Die kommen erst viel später an der Lampe an. Das Warum wird nicht weiter erklärt. Ist eben so wie es ist. Die Spannung, gemessen in Volt, ist der Druck der auf der Leitung ist. Je mehr Spannung, desto, nein, nicht schneller laufen die Elektronen oder der Strom durch den Leiter, desto mehr Potential Unterschied haben wir zwischen Punkt A und Punkt B. Wie wir an dieser Erklärung sehen wissen wir nicht, noch nicht, was Spannung ist. Damit das nun dem Wissen Woller klar gemacht werden kann wird auf eine Modell Vorstellung mit Wasser zurück gegriffen. Wir haben ein Bottich mit Wasser und ein Rohr am Boden dieses Bottichs. Das Rohr hat einen gewissen Durchmesser. Wenn nun der Wasserspiegel im Bottich hoch ist so ist der Druck auf das Wasser hoch und deswegen fließt viel Wasser durch das Rohr. Der Druck auf dem Wasser ist die Spannung. Die Menge des Wassers die durch das Rohr fließt ist die Stromstärke, die Ampere. Nun können wir wieder einen Fehler entdecken. Die Stromstärke wird gemessen in Ampere. Es müsste aber korrekter Weise Strommenge benannt werden. Denn die Spannung ist eigentlich die Stärke des Strom Flusses. Je mehr Druck auf der Leitung desto stärker ist der Strom. Also haben wir hier ein kleines Durcheinander. Durcheinander kommt normalerweise von Nicht Verstehen. In dem Falle von Nicht Wissen. Nehmen wir mal eine andere Sprache. Im Englischen ist Spannung ganz einfach „voltage“. Also die machen sich nicht mal die Mühe mit einem Wort jenes zu beschreiben was die Spannung ist. Übertragen auf Deutsch wäre Spannung einfach „Volts“. Auf der Leitung legen wir eine Volts (Spannung) von 100 Volt an. Stromstärke ist im Englisch „intensity of current“. Hat also auch nichts mit der Menge zu tun. Wir sehen also, wir kommen mit der Sprache nicht weiter und in der Erklärung fehlt auch etwas. Lassen wir mal die Worte so wie sie sind und konzentrieren wir uns auf das was fehlt. Von vorn: Wir wissen, der Strom kommt aus der Steckdose. Oder geht vom Lichtschalter zur Lampe. Wir schalten die Lampe ein. Der Strom kommt an der Lampe in Lichtgeschwindigkeit an und die Elektronen welche die Ursache von Strom sein sollen kommen aber viel später an der Lampe an. Ergo, die Elektronen können nicht die Ursache von Strom sein. Die Elektronen sind also Effekt von etwas das wir Strom nennen. Der Einfachheit halber, um eine Modell Vorstellung zu entwickeln, nennen wir die Ursache von Strom „Stromteilchen“ (ST). Strom hat messbare Eigenschaften. Eine wichtige Eigenschaft ist die Menge von Strom, also die Menge von ST. Diese Menge kann gemessen werden und die Maßzahl nennen wir Ampere. Das Wort für diese Menge ist Stromstärke. Wir wissen mittlerweile, dass dieses Wort falsch gewählt wurde. Eine andere wichtige Eigenschaft vom Strom aus der Steckdose ist die Spannung. Also der Druck der auf der Leitung sitzt. Dieser Druck bewirkt aber nicht ein Ansteigen der Geschwindigkeit der ST durch den Leiter oder der Elektronen durch den Leiter sondern höherer Druckt bewirkt ein Ansteigen der Menge die von ST und Elektronen die durch den Leiter fließen. Die Menge steigt, aber nicht die Geschwindigkeit. Natürlich gibt es auch noch als weitere wichtige Eigenschaft von Strom aus der Steckdose die Frequenz von diesem Strom. Aber das betrachten wir hier erst mal nicht weiter. Wir wissen jetzt also, dass wir nicht wissen, was elektrische Spannung ist. Elektrische Spannung ist: Die Stromteilchen (ST) liegen zu Hauf im Leiter rum und machen nichts. Wenn nun ein Magnet Strahl, wie zum Beispiel in einem Dynamo, auf das ST trifft, dann wird dieses ST zum rotieren gebracht. Um die eigene Achse. Je schneller dieses ST rotiert, desto höher ist die Spannung. Die Ursache vom Stromfluss ist die Spannung. Ohne Spannung kein Stromfluss. Je stärker die Rotation von ST desto höher die Spannung. So einfach ist es. Das ist natürlich eine Modellvorstellung. Vielleicht lassen sich mit dieser Vorstellung Dinge erklären die wir bisher nicht erklären konnten. Der Transformator: Ich habe mal Transformatoren (Trafos) gebaut mit denen Autobleche verschweißt wurden. Die Sekundärspule hatte nur eine Windung. Daher kam da viel Ampere raus und wenig Volt. Genau wie es zum Schweißen benötigt wird. Viel Ampere ist viel Hitze. Wenn nun bei so einem Trafo die Sekundär Windungen erhöht werden kommen immer mehr Volt daher und immer weniger Ampere. Je mehr Windungen, desto mehr Spannung also. Warum das so ist kann ich jetzt elegant erklären. Stellen wir uns eine Sekundär Spule mit einer Windung vor. Der Magnet Strahl trifft auf diese Spule und durchwandert diese. Das ST wird nun in Rotation gebracht. Diese Rotation, ist gleich Spannung, bewirkt ein Fließen vom ST in 90 Grad Richtung zur Rotationsachse. Wenn diese Spule nur eine Windung hat werden viele ST angeschubst und laufen im Draht in eine Richtung. Habe ich eine zweite Windung dann kommen diese ST wieder an die gleiche Stelle der Spule und werden nochmals angeschubst. Jetzt drehen sich die ST schon schneller. Die Spannung steigt. Bei der nächsten Windung gibt es noch einen Rotationsschub oben drauf und weiter steigt die Spannung. Ausblick: Das soll uns erst mal genügen. Wir müssen uns natürlich noch viel mehr dazu anschauen. Was es bedeutet dass bei Kraft Zufuhr (Rotationssteigerung = Spannungssteigerung) die Geschwindigkeit nicht gesteigert wird, warum die Menge der rotierenden Teilchen proportional zur Spannungssteigerung abnimmt und welche Rolle die Frequenz spielt, ob sie eine spielt und welche Rolle diese spielt. Danach können wir uns an die nicht Draht gebundene Übertragung von Strom machen. Die berühmten „Wellen“.
Durcheinander - Elektrische Spannung definiert
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