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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ein paar Fragen zu Wechselstrom


Autor: Fahrender Scholastikus (Gast)
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Hallo,

aus der Steckdose kommt ja bekanntlich Wechselstrom. Soweit ich das 
verstanden habe, wechseln die Elektronen dabei 100 mal pro Sekunde ihre 
Flussrichtung. Das Induktionsprinzip habe ich so verstanden, dass ein 
sich bewegendes Magnetfeld in einem Leiter die Elektronen "bewegt" 
(Lorentzkraft). Bei einem Drehstrom-Generator z.B. pro Umdrehung und pro 
Phase ein mal in die eine Richtung und ein mal in die andere...50 mal 
pro Sekunde "lauern" die Elektronen darauf, in die eine Richtung zu 
fließen und 50 mal pro Sekunde darauf, in die entgegengesetze Richtung, 
immer schön abwechselnd.

Damit nun Strom fließen kann, müssen die Elektronen ja nun auch 
tatsächlich fließen. Bislang werden die vielen kleinen Elektronen ja 
durch den fehlenden Verbraucher am Fließen gehindert und es besteht 
lediglich abwechselnd immer an einem Loch der Steckdose 
Elektronenüberschuss und am anderen Elektronenmangel. Wenn ich eine 
"Glüh-Birne" anschließe, fließen die Elektronen durch den dünnen Draht 
immer schön hin und her und dieser leuchtet sehr hell. So habe ich mir 
das mit meinem Halbwissen mehr oder weniger erklärt...

Frage 1:
Warum beginnt ein Phasenprüfer nur an einem der beiden Leiter in der 
Steckdose zu glimmen?

Für mein Verständnis müssten Phase und Neutralleiter ständig die Plätze 
tauschen:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0208071.htm

Oder anders ausgedrückt durch Frage 2:
Wie kann nur eine der beiden Leitungen an einer Steckdose die Phase 
sein?

Beim Wechselstrom wird in diesem Zusammenhang ja auch gerne von 
positiver und negativer Spannung gesprochen. Mit diesem Begriff habe ich 
an dieser Stelle auch so meine Probleme, im Grunde genommen gibt es doch 
nur Potentiale und somit Spannungen, die sich zwischen zwei Potentialen 
ergeben. Von daher dürfte bei der Steckdose mit ihren zwei Leitern doch 
eigentlich keine negative Spannung im klassischen Sinne vorhanden sein. 
Bei zwei in Reihe geschalteten Batterien, wo ich die Mitte als GND 
definiere, verstehe ich das mit dem Begriff der negativen Spannung ja 
noch, aber da habe ich ja auch drei Anschlüsse: Gegenüberliegend einmal 
die negative und einemal die positive Spannung und dazwischenliegend 
GND. Bei der Steckdose kann ich mir die negative Spannung nur durch 
kontinuierliche "Vertauschung" ihrer Pole erklären, also Quasi eine Art 
"230V-Batterie-Wender", der 100 mal pro Sekunde die Polklemmen 
vertauscht. In diesem Kontext ist es für mich moch schwerer vorstellbar, 
wie die Phase nur auf einem Leiter vorhanden sein kann.

Frage 3:
Wie kann bei einer angeblich so langsame Fluss-Geschwindigkeit der 
Elektronen im Draht (ca 0.5 mm pro Sekunde) so viel Hitze entstehen, 
dass ein helles, gleißendes Licht, entsteht?

Dann ist es ja so, dass die entnommene Leistung einen direkten Einfluss 
auf die Kraft hat, mit welcher der Generator angetrieben werden muss.

Frage 4:
Wie  funktioniert unsere Stromversorgung konkret, so dass nicht immer 
mal wieder, wenn Lastspitzen auftreten und viel Strom verbraucht wird, 
plötzlich die Spannung einbricht?

Autor: Timmo H. (masterfx)
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>Warum beginnt ein Phasenprüfer nur an einem der beiden Leiter in der
>Steckdose zu glimmen?
Weil der Nullleiter eben dein Bezugspunkt ist. Nur auf der Phase gehts 
von + nach - (bezogen auf den Nullleiter).

>im Grunde genommen gibt es doch
>nur Potentiale und somit Spannungen, die sich zwischen zwei Potentialen
>ergeben. Von daher dürfte bei der Steckdose mit ihren zwei Leitern doch
>eigentlich keine negative Spannung im klassischen Sinne vorhanden sein.
Wieso nicht? Nimm zwei Batterien und schalte sie in Reihe. Wenn du von 
deinem Multimeter den "COM" da ranhälst wo du die Batterien mit + und - 
verbunden hastt und auf die obere Batterie den anderen dann misst du 
eine positive Spannung und unten eben umgekehrt. Bei Wechselstrom werden 
diese Batterien quasi einfach immer nur umgedreht.

>Frage 3:
>Wie kann bei einer angeblich so langsame Fluss-Geschwindigkeit der
>Elektronen im Draht (ca 0.5 mm pro Sekunde) so viel Hitze entstehen,
>dass ein helles, gleißendes Licht, entsteht?
Ganz einfach, dadurch dass es so viele sind. Siehe auch hier: 
http://home.arcor.de/d.mietke/grundlg/e_geschw.html


>Frage 4:
>Wie  funktioniert unsere Stromversorgung konkret, so dass nicht immer
>mal wieder, wenn Lastspitzen auftreten und viel Strom verbraucht wird,
>plötzlich die Spannung einbricht?
Es sind Puffer vorhanden um die Spannungsschwankungen aufzufangen. Genau 
deswegen müssen Betriebe die große Geräte haben die im Anschaltmoment 
viel Strom ziehen bei den Stadtwerken auch bescheid sagen, wenn die 
Geräte angeschaltet werden.

Autor: Klaus (Gast)
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1.) Der Neutralleiter ist an der Trafostation im Ort geerdet.
    Der Phasenprüfer kann daher nur an der (den) Phasen leuchten.
    Der Phasenprüfer leuchtet pro Sekunde 100x , 50x "positiv" und 50x 
"negativ".

2.)  Siehe 1.)  einfach aufgrund der Erdung.

3.)  Hmm, ist einfach so. Seit mehr als 100 Jahren bewiesen.
     Schau mal bei Wikipedia , auch "Oskar von Miller".

4.) Der Ausgleich erfolgt durch   a)  die vielen einzelnen Verbraucher, 
einer schaltet was ab, dafür jemand anders was zu.
    Bei der Netzleitstelle der Stromversorger werden einzelne Kraftwerke 
zu- oder abgeschaltet, im Tagesverlauf. Grundlastkraftwerke laufen 
immer, dann gibt es "mittlere" Kraftwerke sowie Spitzenlastkraftwerke. 
Letztere sind Gaskraftwerke (Hochlaufzeit ca. 15 Minuten) oder 
insbesondere Wasserkraftwerke und Pumpspeicherkraftwerke, quasi "sofort" 
regelbar.
Ausserdem werden über Lastabwurf und Rundsteueranlagen vorher weniger 
wichtige Verbraucher angetrennt (Heizungen, Klimaanlagen, 
Heißwasserboiler etc.)
Manche Verbraucher laufen nur nachts, wenn Energie von den 
Grundlastkraftwerken "übrig" ist: Nachtspeicheröfen aufladen, 
Heißwasserboiler aufladen, Pumpspeicherkraftwerk Wasser wieder 
hochpumpen.

Autor: David (Gast)
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>Wie kann bei einer angeblich so langsame Fluss-Geschwindigkeit der
>Elektronen im Draht (ca 0.5 mm pro Sekunde) so viel Hitze entstehen,
>dass ein helles, gleißendes Licht, entsteht?

Stell dir ein Rohr voller Kugeln vor. Was passiert wenn du vorne eine 
zusätzliche Kugel reinsteckst?

Jetzt stell dir vor dein Rohr ist ziemlich lang. Obwohl jede einzelne 
Kugel sich langsam bewegt ist der Effekt am anderen Ende zeitgleich 
beobachtbar.

Autor: Fahrender Scholastikus (Gast)
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Hi,

danke schon mal für die Erklärungen und Links soweit...Fragen 3 und 4 
wären damit geklärt.

Bei Frage 1 bzw. 2 verstehe ich aber immer noch nicht die Funktionsweise 
des Wechselstroms...Bei dem Beispiel mit den zwei Batterien ist mein GND 
ja quasi nur virtuell. Die Elektronen können hier doch nur deshalb in 
unterschiedliche Richtungen wandern, weil ich drei unterschiedliche 
Potential-Punkte zur Verfügung habe:

1. Negative Spannung
(in Wahrheit GND bzw. der Minuspol der ersten Batterie)

2. (Virtuelles) GND
(der Verbindungspunkt zwischen erster und zweiter Batterie)

3. Positive Spannung
(der Pluspol der zweiten Batterie)

Auf den Wechselstrom übertragen würde dies doch bedeuten, dass der 
Generator am Neutralleiter in wirklichkeit nicht GND ist, sondern ein 
virtuelles GND darstellt. Allerdings müsste es dann ja einen Kurzen 
geben, wenn ich den Neutralleiter erde, von daher kann das ja eigentlich 
nicht sein. Gehe ich aber davon aus, dass der Neutralleiter wirklich 
geerdet ist (also quasi den Minuspol der ersten Batterie darstellt), 
habe ich Schwierigkeiten, die wechselnde Richtung der Elektronen zu 
erklären. Bei dem Beispiel mit den Batterien funktioniert das mit der 
negativen Spannung (bzw. mit der unterschiedlichen Richtung der 
Elektronen) ja auch nur, weil ich streng genommen zwei verschiedene 
Stromkreise habe, die über einen gemeinsamen Bezugspunkt (virtuelles 
GND) miteinander verbunden sind. Mit Hilfe dieses Bezugspunktes kann ich 
mir die wechselnde Richtung der Elektronen erklären. Wie kann ich mir 
aber die wechselnde Richtung der Elektronen bei einem geerdeten 
Neutralleiter vorstellen?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Geh einfach davon aus, das der Verbindungspunkt zu 2.) Dein 
Neutralleiter bzw. GND ist.

Dann paßt es .


>Wie kann ich mir
>aber die wechselnde Richtung der Elektronen bei einem geerdeten
>Neutralleiter vorstellen?

Indem Du Dich von der verquasten Vorstellung der beiden übrigen 
Batteriepole derart löst, dass Du einen Umschalter in Deine Vorstelung 
projezierst. Der Umschalter ist mit dem Ruhekontakt am 1.),  mit dem 
Arbeitskontakt an 3.) angeschlossen.
Der verblebende Umschalterkontakt ist der (wegführende außenleiter).

Den Umschalter bewegt ein Dämon 50x je Sekunde hin und 50x her. Du 
erhälst eine Rechteck-Wechseldspannung.


Den Übergang zur Sinusspannung überlasse ich dem geneigten Leser zur 
Übung :)


cu,
Andrew

Autor: Timmo H. (masterfx)
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Ich würde sagen der Dämon hat einen Tiefpass dahinter geschaltet. 
Wirklich schlau dieser Dämon.

Autor: Björn R. (sushi)
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Ich glaube du solltest mal z.B. Wikipedia oder vielleicht noch besser 
die örtliche Bibliothek aufsuchen, und dir einen echten Überblick 
darüber verschaffen, wie der Strom vom Generator bis in deine Steckdose 
kommt. Man kann dies natürlich mehr oder weniger detailliert tun ;-). Am 
Ende solltest du aber ein wesentlich klareres Bild im Kopf haben als 
jetzt. So genau weiß ich nicht, wo du stehst, aber es hört sich ein 
bischen so an wie das, was ich dachte, als ich mit der Schule fertig 
war. Niemand, der das Abitur fertig hat und sich nicht privat auch noch 
dafür interessiert hat, weiß z.B., dass es 3 Phasen gibt! Jedenfalls 
nicht wenn er von unserer Schule kommt. Will sagen, das hatten wir in 
Physik nicht. Dann kann man auch nicht wissen, warum der Neutralleiter 
Neutralleiter heißt. Ich habe das gelernt, weil ich mich für 
Elektrotechnik interessiert habe und man vor dem Studium ein Praktikum 
machen musste. Außerdem musste ich nicht zum Bund/Zivildienst und hatte 
somit bis Studienbeginn ein halbes Jahr Zeit. Stolz wie Oskar, dass ich 
auf Lochrasterplatine ein Lauflicht aus dem Internet nachbauen konnte, 
habe ich in einer Firma für E-Anlagenbau in der Werkstatt als "Mädchen 
für alles" angefangen. Das hat mir die Augen geöffnet, denn ich hab 
nichts davon kapiert was die da gemacht haben! Ich habe dann irgendwann 
unsern Meister gefragt, warum denn da 3 von den dicken Kupferschienen 
sind, man bräuchte doch immer nur einen hin- und einen Rückleiter. Eine 
Woche später wusste ich Bescheid, aber mal richtig! Der gute Mann hat 
mir alles wunderbar erklärt. Im Studium gabs das Ganze nochmal, aber so 
schön einfach und klar wie der Meister konnte der Prof das nicht 
erklären ;-).
Also, wie hoch ist dein Wissensstand? Sagt dir der Begriff Drehstrom 
was? Und das mit den Batterien und dem Dämon...vergiss das...

Autor: Björn R. (sushi)
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Schau mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Dreiphasenwechselstrom
Und dann kannst(wirst) du ja noch weitere Fragen stellen... Im Grunde 
ist da alles erklärt, aber eher in dem dem Stil von dem Professor ;-)

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo,

> 1. Negative Spannung
> (in Wahrheit GND bzw. der Minuspol der ersten Batterie)
>
> 2. (Virtuelles) GND
> (der Verbindungspunkt zwischen erster und zweiter Batterie)
Das ist ein richtiges Ground. Ein virtuelles Ground ist noch etwas 
anderes. Das ist nämlich ein Ort, der aufgrund einer aktiven Regelung 
auf dem Bezugspotential gehalten wird und keine direkte ohmsche 
Verbindung zum Bezugspotential hat.

> 3. Positive Spannung
> (der Pluspol der zweiten Batterie)
Der Vergleich hinkt sehr. In einer solchen Anordnung fließt die Ladung 
nur in eine einzige Richtung.

> Auf den Wechselstrom übertragen würde dies doch bedeuten, dass der
> Generator am Neutralleiter in wirklichkeit nicht GND ist, sondern ein
> virtuelles GND darstellt. Allerdings müsste es dann ja einen Kurzen
> geben, wenn ich den Neutralleiter erde, von daher kann das ja eigentlich
> nicht sein. Gehe ich aber davon aus, dass der Neutralleiter wirklich
> geerdet ist (also quasi den Minuspol der ersten Batterie darstellt),
> habe ich Schwierigkeiten, die wechselnde Richtung der Elektronen zu
> erklären.
Zurecht.

In Deinem Batteriebeispiel stellst Du Dir am besten vor, daß ein kleines 
grünes Männchen dauernd zwischen + und - hin- und herspringt und dabei 
den "heißen" Leiter an den Plus- bzw. Minuspol hält. Der mittlere Leiter 
- das tatsächliche Ground - ist mit der Erde verbunden.
Wie das grüne Männchen die Sinuskurve hinbekommt, kann ich jetzt aber 
nicht erklären. ;-)

Bei einem tatsächlichen Generator springt aber auch kein grünes Männchen 
hin und her, sondern es bewegt sich ein Motor (Synchron- oder 
Asynchronmaschine), und die treibende Kraft ist ein Induktionsvorgang. 
Die Sinuskurve läßt sich dabei mit der Kreisbewegung des Motors in 
Einklang bringen.


Gruß,
  Michael

Autor: Gast (Gast)
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>Bei einem tatsächlichen Generator springt aber auch kein grünes Männchen
>hin und her,
DU HAST MEIN WELTBILD ZERSTÖRT heul

:-D

Autor: Gast (Gast)
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Wie muss man das mit einer Glühbirne eigentlich rechnen? Heißt ja immer 
nur 60 W. Aber ist das jetzt in einer Sekunde, eine Stunde, oder sonst 
was?

Autor: David (Gast)
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>Wie muss man das mit einer Glühbirne eigentlich rechnen? Heißt ja immer
>nur 60 W. Aber ist das jetzt in einer Sekunde, eine Stunde, oder sonst
>was?

60 Joules/ Sekunde

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Gast wrote:
>>Bei einem tatsächlichen Generator springt aber auch kein grünes Männchen
>>hin und her,
> DU HAST MEIN WELTBILD ZERSTÖRT *heul*
>
> :-D


Siehste, das wär mit dem Dämon nicht passiert  :)
Aber es mußte ja unbedingt grün sein, das Männchen.

Wo doch jeder weiß: Strom ist gelb.
Sacht doch schon die Werbung :))

Autor: tex (Gast)
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@Fahrender Scholastikus
Versuche Dich mal von dem Neutralleiter zu lösen und betrachte 
Stromquellen  mal als Batterie. Damit Deine Lampe (oder der 
Phasenprüfer) zu leuchten beginnt, muss Strom fließen, in welcher 
Richtung ist dabei egal.

Wenn Du nun mehr als eine Batterie hast und die Lampen mit vielen Kabeln 
anschließt, wird die Sache unübersichtlich. Zum Einen verbindest Dun 
unterschiedliche Batterien miteinander, zum Anderen hast Du 
Spannungsfälle auf den Leitungen die zu ganz unerwarteten Spannungen 
(Spannungsfällen) führen kann und zu ganz unerwarteten Effekten. Zum 
Beispiel rosten Dir die Rohre in Deinem Haus weg, es kommt zu Störungen 
und so weiter.

Um dieses Problem zu lösen kannst Du nun alle Batterien mit einem Pol in 
die Erde stecken. Nun kannst Du, egal von welchem Punkt, die Spannung an 
jeder Batterie messen, egal welche Seite nun in der Erde steckt, und 
wenn Du versehentlich mal 2 Batterien miteinander brückst, Gibt es einen 
Kurzschluss oder sonstige nachweisbare Effekte (Spannungsverdopplung)

Wie schaffen wir nun den Sprung zur Wechselspannung?
Ganz einfach. Deine Batterien stehen auf diesen drehbaren chinesischen 
Tischen und stecken abwechseln den + oder den - Pol in die Erde. Damit 
ändert sich zwar die Richtung des Stromes aber die Drähte die im Boden 
Stecken sind weiter die Gleichen.

Was die Elektronen betrifft, ja, das Elektron ist elend langsam, aber 
der Impuls mit dem es angestossen werden, der ist rasend schnell.

Autor: Jens G. (jensig)
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@David
>60 Joules/ Sekunde

oder 60 Newton*Meter/Sekunde, um es mehr mechanisch auszudrücken (läßt 
sich viel besser vorstellen - man hebt pro Sekunde 6kg einen Meter 
hoch).

Autor: HildeK (Gast)
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@ Gast (Gast)
>Wie muss man das mit einer Glühbirne eigentlich rechnen? Heißt ja immer
>nur 60 W. Aber ist das jetzt in einer Sekunde, eine Stunde, oder sonst
>was?
Du verwechselt hier Arbeit (Energie) und Leistung. Arbeit = Leistung * 
Zeit.
60W ist die Angabe der Leistung. Immer, wenn die Lampe eingeschaltet 
ist, entnimmt sie 60W Leistung.
Arbeit wird z.B. in Ws, kWh u.a. angegeben. Also, die Lampe arbeitet in 
einer Sekunde 60Ws, in einer Stunde dann 60Wh usw. Je länger sie an ist, 
desto mehr 'arbeitet' sie und desto mehr musst du zahlen...

Autor: Fahrender Scholastikus (Gast)
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Hallo,

Björn Roll (sushi) schrieb:
>Also, wie hoch ist dein Wissensstand? Sagt dir der Begriff Drehstrom
>was?

Naja, den Begriff kannte ich schon vorher...ich kann mir auch gut
drei Phasenversetzte Spannungen vorstellen, die sich vom Betrag her
gegenseitig aufheben - mathematisch ist das für mich kein Problem.

Es geht mir jedoch einfach um eine anschauliche Erklärung der
Elektronen-Wanderung von Generator im EWerk bis zum Verbraucher
und wieder zurück, allerdings unter Berücksichtigung der Erdung!
Das Beispiel von "tex (Gast)" mit dem in die Erde gesteckten
Batterien finde ich schon ziemlich anschaulich und ich meine
jetzt auch das Prinzip des Generators mit seinen drei Phasen
halbwegs verstanden zu haben.

Allerdings weiß ich immer noch nicht...

...wieso der Neutralleiter nun sowohl im E-Werk als auch bei mir
zu Hause "geerdet" wird? Mit Erdung meine ich jetzt nicht den
Zusammenschluss der Leiter für den Potentialausgleich, sondern
dieses merkwürdige Verbinden der Leitungen mit dem Erdreich.
Das E-Werk ist ja nicht bei mir um die Ecke und ich kann mir nicht
vorstellen, dass über diese weite Strecke durchs Erdreich nennenswert
Strom fließen kann. Oder soll der Strom notfalls über die Erde zu
meinem Nachbarn fließen und von dort durch dessen Neutralleiter
zurückt zum E-Werk gelangen?

...ob der Neutralleiter bei gleichmäßiger Belastung der drei Phasen
nur Spannungslos, oder auch gleichzeitig Stromlos ist? Wenn ich nur
einen Verbraucher an einer Phase anschließe, fließt wahrscheinlich
schon Strom über den Neutralleiter, allerdings dürfte der Spannungs-
Abfall auf diesem selbst ähnlich gering sein wie bei einem Shunt,
so dass ich zwar zwischen Phase und Neutral-Leiter eine große
Spannung messe, nicht jedoch an zwei Punkten des Neutral-Leiters
innerhalb einer Haus-Verkabelung (einen vernünftigen
Potentialausgleich mal vorausgesetzt!).

...oder anders ausgedrückt: wie die Elektronen sich bei theoretisch
angenommener gleichmäßiger Belastung der drei Phasen durch einzelne
Verbraucher wie Licht, Computer, Fernseher, Geschirrspüler, etc.,
in den Leitern R, S, T und N bewegen? Hier hätte ich gerne eine
anschauliche Erklärung, wie die Elektronen durch alle drei Phasen
mit ihren unterschiedlichen Bewegungsvektoren durch den Neutralleiter
transportiert werden. Mathematisch ist es wie gesagt für mich
nachvollziehbar, aber wenn tatsächlich Strom durch die drei Phasen
fließt, bin ich mir nicht so ganz sicher, ob der Neutralleiter in
meinem Haus so eine Art lokalen Sternpunkt im Haus für den Ausgleich
der Ströme zwischen den Phasen darstellt und der Strom bei
gleichmäßiger Belastung der drei Phasen somit größtenteils über den
Neutralleiter-Abschnitt im Haus und dann über die Phasen zurück zum
E-Werk transportiert wird, oder ob die Elektronen doch durch den
Neutralleiter zurück zum E-Werk wandern? Oder beides?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Fahrender Scholastikus wrote:
> Hallo,
>
> Björn Roll (sushi) schrieb:
>>Also, wie hoch ist dein Wissensstand? Sagt dir der Begriff Drehstrom
>>was?
>
> Naja, den Begriff kannte ich schon vorher...ich kann mir auch gut
> drei Phasenversetzte Spannungen vorstellen, die sich vom Betrag her
> gegenseitig aufheben - mathematisch ist das für mich kein Problem.

Wenn Deine mathematische Vorstellung für Spannung dies leistet - wie 
sieht es dann bei Dir für Ströme mit Deienr Vortellung aus?
Ich meine Fall rein ohmscher Verbraucher, also die einfachere Variante.


>
> Es geht mir jedoch einfach um eine anschauliche Erklärung der
> Elektronen-Wanderung von Generator im EWerk bis zum Verbraucher
> und wieder zurück,

Dafür gibt's im nicht symmetrisch belasteten Drehstromnetz den N-Leiter.

> allerdings unter Berücksichtigung der Erdung!

Die Erdung trägt dazu nix bei.

>
> Allerdings weiß ich immer noch nicht...
>
> ...wieso der Neutralleiter nun sowohl im E-Werk als auch bei mir
> zu Hause "geerdet" wird? Mit Erdung meine ich jetzt nicht den
> Zusammenschluss der Leiter für den Potentialausgleich, sondern
> dieses merkwürdige Verbinden der Leitungen mit dem Erdreich.

Definiere "merkwürdig" in diesme Zusammenhang.

> Das E-Werk ist ja nicht bei mir um die Ecke und ich kann mir nicht
> vorstellen, dass über diese weite Strecke durchs Erdreich nennenswert
> Strom fließen kann. Oder soll der Strom notfalls über die Erde zu
> meinem Nachbarn fließen und von dort durch dessen Neutralleiter
> zurückt zum E-Werk gelangen?

Nein der Strom  soll sowohlnotfalls und auch beständigenfalls über den 
N-Leiter Deines eigenen Hausanschlusses fließen

>
> ...ob der Neutralleiter bei gleichmäßiger Belastung der drei Phasen
> nur Spannungslos, oder auch gleichzeitig Stromlos ist?

Definiere: Belastung. Ohmsch oder induktiv oder?

> Wenn ich nur
> einen Verbraucher an einer Phase anschließe, fließt wahrscheinlich
> schon Strom über den Neutralleiter, allerdings dürfte der Spannungs-
> Abfall auf diesem selbst ähnlich gering sein wie bei einem Shunt,
> so dass ich zwar zwischen Phase und Neutral-Leiter eine große
> Spannung messe, nicht jedoch an zwei Punkten des Neutral-Leiters
> innerhalb einer Haus-Verkabelung (einen vernünftigen
> Potentialausgleich mal vorausgesetzt!).

Auch wenn Du keinen Potentialausgleich PA (Stichwort IT-Netz)  hättest: 
Hier wäre in diesem Fall der Spannungsabfall auf den 2 Punktesn des 
N-Leiters im Idealfall dicht bei Null, eine korrekt verdrahtete Anlage 
vorausgesetzt.
PA ist für diesen Betrachtungsfall nicht relvant.


>
> ...oder anders ausgedrückt: wie die Elektronen sich bei theoretisch
> angenommener gleichmäßiger Belastung der drei Phasen durch einzelne
> Verbraucher wie Licht, Computer, Fernseher, Geschirrspüler, etc.,
> in den Leitern R, S, T und N bewegen?

Eben genau dieser Fall ist weder theoretisch noch real eine gleichmäßig 
verteilte Belastung der 3 Phasne.

Ein theoretischer Fall wären 3 gleichstarke Glühlampen in Deinem Haus, 
die an die 3 Außenleiter L1, L2, L3 angeschlossen sind .

Diese bewegen sich dann genauso durch die 3 Leiter, wie Du es im 
mathematishc von Dir vertandenen Fall (s.o.) der Spannungne tun.


> Hier hätte ich gerne eine
> anschauliche Erklärung, wie die Elektronen durch alle drei Phasen
> mit ihren unterschiedlichen Bewegungsvektoren durch den Neutralleiter
> transportiert werden. Mathematisch ist es wie gesagt für mich
> nachvollziehbar,

Nun, dann ist obiges ein mathematisches Problem, das Du mit 
entsprechenden Vektorzeigern Dir selber veranschaulichen kannst - denn 
mathematisch hast Du es ja richtig verstanden.

Du benötigst also eine Veranschaulichung für Bewegungsverktoren/deren 
Änderung als Funktion der Zeit.


> aber wenn tatsächlich Strom durch die drei Phasen
> fließt, bin ich mir nicht so ganz sicher, ob der Neutralleiter in
> meinem Haus so eine Art lokalen Sternpunkt im Haus für den Ausgleich
> der Ströme zwischen den Phasen darstellt

Das ist der Fall.


> und der Strom bei
> gleichmäßiger Belastung der drei Phasen somit größtenteils über den
> Neutralleiter-Abschnitt im Haus und dann über die Phasen zurück zum
> E-Werk transportiert wird,

Nicht größtenteils, sondenr ausschließlich (Du hattest als 
Vorraussetzung: gleichmässig symmetrisch ohmsche Belastung)

> oder ob die Elektronen doch durch den
> Neutralleiter zurück zum E-Werk wandern?

Sobald der unsymmetrische Fall auftritt ist das der Fall.
Lediglich akademisch noch der Einwurf: Sie wandern nicht unbedingt 
zurück bis zum E-Werk.
Das wäre der Fall wenn Du theoretisch genau ein 1 Haus hast das von 1 
E-Werk versorgt wird.

> Oder beides?

Beides dann, wenn Du abwechselnd symmetrische und unsymmetrische 
Belastung hast.
Das ist dann schon dicht am richtigen Leben :)


Andrew

Autor: Jens G. (jensig)
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>> ...wieso der Neutralleiter nun sowohl im E-Werk als auch bei mir
>> zu Hause "geerdet" wird? Mit Erdung meine ich jetzt nicht den
>> Zusammenschluss der Leiter für den Potentialausgleich, sondern
>> dieses merkwürdige Verbinden der Leitungen mit dem Erdreich.

>Definiere "merkwürdig" in diesme Zusammenhang.

ist eher "unmerkwürdig" bei folgender Vorstellung: das ganze E-Netz ist 
nicht geerdet, dann heist das, daß sich das ganze System irgendwann mal 
rein elektrostatisch wie eine Wolke gegenüber aufladen kannst. Es dürfte 
also nicht lange dauern, daß Du beim einschalten des Fernsehers wie vom 
heiteren Blitz mit 1MV erschlagen wirst.
Das ist zumindest einer der Gründe für Erdung.

Autor: Jens G. (jensig)
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das fehlte noch "Erde":
... wie eine Wolke gegenüber Erde ...

Autor: A. K. (prx)
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Du kannst innerhalb von ~10min den Text selber korrigieren.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Du kannst innerhalb von ~10min den Text selber korrigieren.
ach? Wie das?

Edit: aaaahhh - grad gefunden - Option "Bearbeiten"

Autor: tex (Gast)
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Sich an das Verständnis von Drehstrom zu wagen während man noch mit dem 
Wechselstrom kämpft ist etwas vermessen.

Erdung Kraftwerk Hausanschluss.
Ein Kraftwerk produziert keine 230V/400V was da raus kommt kannst Du an 
Deiner Steckdose nicht verwerten.
Was aus Deiner Steckdose kommt macht ein Trafo in der Nähe Deiner 
Haustür. Betrachtungen über Erdung und Stromfluss sollten am Anfang von 
hier aus erfolgen.

Der Sinn der Erdung besteht weniger darin Strom zu leiten, obschon sie 
das gut und zuverlässig tut. Der Sinn ist es, ein Bezugspotential zu 
schaffen, ein allgegenwärtigen Punkt der immer als Bezug zum messen der 
Spannung zur Verfügung steht.
Wenn nun aber ein metallisch leitfähiger Gegenstand aus welchem Grund 
auch immer mit der Spannung der Aussenleiter (Phasen) in Berührung 
kommt, lädt er sich nicht sinnlos auf, sondern führt seine Spannung an 
die Erde ab als dass es sich nicht über den Nächsten entlädt, der die 
Kiste versehentlich anfässt.

Dabei fließt der Strom nicht zum Kraftwerk sondern zum Trafo zurück.

Um den Drehstrom un den stromlosen Neutralleiter zu verstehen, mal Dir 
mal mit einem Grafikprogramm einen Sinus, dann einen um 120° versetzten 
Sinus und einen um 240° versetzten Sinus auf ein Blatt. Dann nimmst Du 
Dir mal einen Beliebigen Punkt und addierst die Werte aller 3 Graphen an 
dieser Stelle. Wenn bei der Addition 0 rauskommt hast Du alles richtig 
gemacht.

Autor: klodeckel (Gast)
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Nr. 1: Fährt die Straßenbahn eigentlich mit Gleich- oder mit 
Wechselstrom?

Nr. 2: Muß Gleichstrom sein, sonst würde sie ja ständig hin und her 
fahren!

Nr. 1: Ja aber das macht sie doch !!!


guude und schönes WE

ts

Autor: Ex-Bahnfahrer (Gast)
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Nr. 3:
Drehstrom ist daher für Bahnen ungeeignet, wg. Drehwurm bei den 
Fahrgästen ???

( Bei aktuellen Bahnantrieben ist das anders, die haben ja inzwischen 
intelligente Antriebe ... /

s.a. http://w4.siemens.de/archiv/de/innovationen/mobil.html#3 )

Autor: Timmo H. (masterfx)
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@klodeckel
LOL

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