Elektrische Spannung
Um zu erfassen, was elektrische Spannung ist, benutzen Physiker verschiedene Herangehensweisen.
Sie erklären sich den Zusammenhang mathematisch:
„Nach den physikalischen Grundlagen drückt die Spannung die Fähigkeit aus, Ladungen zu verschieben, sodass durch den angeschlossenen Verbraucher ein Strom fließt und Arbeit verrichtet wird. Die elektrische Spannung zwischen zwei Punkten wird definiert als das Linienintegral der elektrischen Feldstärke längs eines festgelegten Weges von dem einen Punkt zum anderen.“ (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Spannung)
Den ersten Satz kann man noch gut verstehen. Im zweiten Satz steht dann etwas von einem „Linienintegral der elektrischen Feldstärke“ und das lässt sich nur mit der entsprechenden Mathematik begreifen. Hier dazu die Formel:
Um sich die elektrische Spannung vorstellen zu können, arbeiten die Physiker auch mit sogenannten Modellen. Ein Modell ist aber immer nur ein Abbild der Wirklichkeit (Lokomotive), nicht die Wirklichkeit.
| Das „Wassermodell“ kennst du schon für den elektrischen Strom. Benutzen wir es auch für die elektrische Spannung. Zwei Behälter sind unterschiedlich hoch aufgestellt. In dem einen Behälter ist Wasser (Wasserüberschuss). Beide sind mit einem Schlauch verbunden. Was passiert, wenn der Absperrhahn an dem linken Behälter geöffnet wird? (Benutze den blauen Schieberegler). Das Wasser läuft so lange in den rechten Behälter (Wassermangel), bis der Wasserstand in beiden gleich hoch ist. Wasserüberschuss-Elektronenüberschuss Wassermangel-Elektronenmangel Das erste Beispiel entspräche einer vollen Batterie, das zweite eine lehren Batterie- es fließt kein Strom mehr.Eine Spannungsquelle sorgt stetig für elektrische Energie. |
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