Potential und Spannung für Dummies

[Felix H. (felix83)]

Hallo Leute,

ich habe ein generelles Problem mit dem Zusammenhang zwischen
Spannung und dem Potenzial.

Also, die Spannung wird als ein Potenzialdifferenz zwischen zwei
"Potentialpunkten" definiert.
U = phi+ - phi- ! Daraus folgt das der Strom fließt auch vom höheren
zum niedrigen Potential.

Nun ein Beispiel (* = Potential):

             0V
10V*----[R]---*----[R]----* ?

OK, laut der Formel U = phi+ - phi- kann man doch davon ausgehen,
dass die 10V komplett über den ersten Widerstand abfallen,
was ich nun nicht verstehe ist, welche Spannung wird über den zweiten
Widerstand abfallen ?
Ich kann doch davon ausgehen, dass durch beide Widerstände derselbe
Strom fließt. Und ein Strom fließt immer von + nach - !
Somit weiß ich schonmal dass am Ende eine negative Spannung rauskommen
muss. Aber was setze ich nun in der Formel U = phi+ - phi- ein ??

Bis hierhin können wir folgendes festhalten:

              0V
10V*----[R]---*----[R]----* phi-
      --10V->    --10V->

Ich denke mal, da es eine Reihenschaltung ist, fällt über zweiten R
dieselbe Spannung ab. Also 10V = 0V - phi- !
=> phi- = phi+ - U = 0V - 10V = - 10V

Resultat:

              0V
10V*----[R]---*----[R]----* -10V
      --10V->    --10V->

Hab ich nun so richtig verstanden ??

Ach ja, wenn ich die Spannungpfeile umdrehen würde, dann liegt doch
über beide Widerstände "-10V" , oder ?

Danke im vorraus !!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

             0V
10V*----[R]---*----[R]----* ?

> OK, laut der Formel U = phi+ - phi- kann man doch davon ausgehen,
> dass die 10V komplett über den ersten Widerstand abfallen,
> Ich kann doch davon ausgehen,
> dass durch beide Widerstände derselbe Strom fließt.
Nein, du verwechselt Ursache und Wirkung.

Die Ursache ist die Potentialdifferenz. Die Wirkung ist der Strom.
Weil auf der einen Seite des Widerstands 10V sind und
weil zudem auf der anderen Seite 0V sind,
darum fliesst der Strom.

Der Strom, der durch den anderen Widerstand fließt, kann nicht ermittlet 
werden, solange das Fragezeichen da ist.

Was würde denn nach deiner bisherigen Denkweise hier passieren:

                0V
10V *----[R1]---*----[R2]----* 0V

Da müsste doch der Strom, der von 10V nach 0V durch R1 fliesst,
weiterfliessen durch R2 nach 0V.    :-o



EDIT:
Das stimmt so schon:

              0V 
10V*----[R]---*----[R]----* -10V
      --10V->    --10V->

Das ist auch richtig:

              0V 
10V*----[R]---*----[R]----* -5V
      --10V->     --5V->

weil das gilt:

             0V        0V
10V*----[R]---*        *----[R]----* -5V
      --10V->             --5V->

BTW:
phi hat in der Elektronik schon eine Bedeutung.
Potential verbinde ich mit der Zeichenkette nicht.

[Norgan (Gast)]

Du klebst viel zu sklavisch an deinen Formelzeichen phi- und phi+, ohne 
zu definieren, wo die jeweiligen dadurch symbolisierten Potentiale 
liegen sollen. Dann führst du noch ein drittes Potential ein und 
versuchst das mit dem bereits für andere Zwecke vergebenen Symbolen phi- 
und phi+ irgendwie zu beschreiben.

Fangen wir vorne an: Ein Potential ist eine Spannung bezogen auf einen 
festen Bezugspunkt. Wo ist dein Bezugspunkt? Du hast keinen? Dann wähle 
dir einen. Es darf ein beliebiger sein, nur sollten alle Potentiale auf 
den gleichen Bezugspunkt bezogen werden, das macht die Rechnerei 
einfacher. Ansonsten kann man Potentiale mit unterschiedlichen 
Bezugspunkten auf einen Bezugspunkt umrechnen.

Dann hast du drei auf diesen Bezugspunkt bezogene Potentiale. Benennen 
wir sie der Einfachheit

humsti, bumsti, und trallala an den Orten Oh, Ob, und Ot (um mal von den 
blöden phi+ und phi- wegzukommen).

Eine Spannung zwischen zwei Orten ist die Differenz der Potentiale der 
beiden Ort.

Die Spannung Uhb zwischen Oh und Ob ist somit:

Uhb = humsti - bumsti

Zwischen Ob und Ot

Ubt = bumsti - trallala

Und aus die Maus.

[Johannes M. (johnny-m)]

Lothar Miller wrote:
> BTW:
> phi hat in der Elektronik schon eine Bedeutung.
> Potential verbinde ich mit der Zeichenkette nicht.
Das (große)

$$\Phi$$

ist durchaus ein für das Potenzial übliches Formelzeichen.

[Felix H. (felix83)]

He Leute,

vielen Dank für die zahlreichen Antworten.

Nun ist alles klaro :-)

mfg

felix

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Johannes M. wrote:
> Lothar Miller wrote:
>> BTW:
>> phi hat in der Elektronik schon eine Bedeutung.
>> Potential verbinde ich mit der Zeichenkette nicht.
> Das (große)

$$\Phi$$

> ist durchaus ein für das Potenzial übliches Formelzeichen.
Da muß ich gerade krank gewesen sein :)
Man lernt nie aus...

Interessehalber sehe ich bei http://de.wikipedia.org/wiki/Phi nach.
Das macht die Sache noch schlimmer:

# Das große Phi ist das allgemeine Zeichen für Physik. 
Es steht innerhalb der Wissenschaft oft noch für andere Bedeutungen.
    * Das kleine Phi (φ) steht für ein Meson 
      oder als Formelzeichen für das elektrische Potential
    * In der Strömungslehre steht das kleine Phi (φ) für die Durchflusszahl

# In der Elektrotechnik bezeichnet
    * klein Phi(φ) den Phasenverschiebungswinkel
    * groß Phi(Φ) den magnetischen Fluss

Ergo: Klein-Phi macht auch Mist ;-)

[Dennis S. (float)]

Ich kenne es auch so, dass z.B. beim Knotenpunkt-Potential-Verfahren die 
Potentiale als φ bezeichnet werden. Um Verwechslungen zu vermeiden, 
sollten man φ nur im Zusammenhang von dem Verfahren als Potential 
bezeichnen.

[Paul Baumann (Gast)]

Klein Phi macht auch Mist. ;-)

MfG Paul