RS232 - GND-Anschluss bei Batteriebetrieb

Dank dir Martin für deine schnelle Antwort!

Wie üblich mache ich mir wohl wieder zu viele Gedanken (zumindest sagen 
mir das meine Bekannten immer ;-)

Aber wie muss ich es mir nun genau vorstellen? Zwischen + und - liegt 
ein Potential an (Potentialdifferenz), welches von + nach - geht. Am 
Pluspol liegt ein Elektronenmangel vor, am Pluspol ein 
Elektronenüberschuss. Wenn ich nun die einzelnen Massen miteinander 
verbinde, dann - ja was dann genau? Müsste dann nicht auch zwischen den 
einzelnen Massen ein Potential entstehen? Eine Masse hat evtl. einen 
höheren Elektronenüberschuss als eine andere und hier würde dann doch 
somit eine Spannung anliegen, oder?

Eine andere Frage, die mir hierbei in den Kopf kommt: Wie sähe es 
eigentlich aus, wenn ich mehrere Batterien mit unterschiedlicher 
Spannung parallel schalte und dann kurz schließe? Wandern dann alle 
elektronen zu dem Pluspol, zu dem das höchste Potential besteht? Wenn 
ja, dann müssten die Batterien mit geringeren Potential hinterher sowohl 
am Pluspol 'elektronenleer' sein (war auch vorher so), aber auch der 
Minuspol ist dann 'elektronenleer', da die Elektronen zum Pluspol des 
höchsten Potentials gewandert sind, oder?

Oder haben sich meine Hirnwindungen gerade konspirativ gegen mich 
gewandt und lassen mich nur noch Mist tippen?

Hallo du komischer Kauz,

>Da ich nichts zu dem Thema gefunden habe (egal wie ich gesucht habe),
>halte ich es für möglich, dass hier "nichts besonderes" vorliegt, also
>einfach Masse der Batterie mit Pin5 (=Masse PC) verbunden wird.

Ja, das kannst du nicht nur machen, das mußt du sogar machen.

>Aber wie muss ich es mir nun genau vorstellen? Zwischen + und - liegt
>ein Potential an (Potentialdifferenz), welches von + nach - geht. Am
>Pluspol liegt ein Elektronenmangel vor, am Pluspol ein
>Elektronenüberschuss.

Das ist aber kein echter Mangel, sondern nur eine submikroskopische 
Verschiebung der Ladungen.

In einer Batterie findet eine chemische Reaktion statt, die den 
Elektronen, die die diese chemische Reaktion durchlaufen eine bestimmte 
Energie verleiht, so wie ein Aufzug Gegenstände gegen die Schwerkraft 
nach oben befördert. Das hat zur Konsequenz, daß die Elektronen vom 
Pluspol weggezogen und zum Minuspol gedrückt werden. Da die 
Rückstellkräfte aber ganz enorm sind, schafft die Spannungsquelle nur in 
einer ganz ganz dünnen Schicht auf beiden Seiten ein 
Ladungsungleichgewicht aufzubauen. Überall sonst, ist die Batterie 
ungeladen, befinden sich also pro Raumsegment gleich viele positive wie 
negative Ladungen.

Wenn man die beiden Pole mit einem elektrischen Leiter miteinander 
verbindet, fließen Elektronen aus dem Minuspol heraus und wandern in 
Richtung Pluspol. Auf dem Weg dorthin verrichten sie Arbeit, in dem sie 
genau die Energie, die sie durch die chemische Reaktion erhalten haben, 
wieder abgeben. Erzeugt eine Batterie ein Spannung von 1,5V, dann kann 
jedes Elektron also eine Arbeit von 1,5eV verrichten.

Mit der Elektronenwanderung sieht das so aus: Sobald ein Elektron den 
Minuspol verläßt, entsteht in der Batterie ein Ladungsungleichgewicht, 
das dazu führt, daß sofort wieder ein Elektron in den Pluspol gezogen 
wird, um das Ungleichgewicht wieder auszugleichen.

>Wenn ich nun die einzelnen Massen miteinander verbinde, dann - ja was
>dann genau? Müsste dann nicht auch zwischen den einzelnen Massen ein
>Potential entstehen? Eine Masse hat evtl. einen höheren
>Elektronenüberschuss als eine andere und hier würde dann doch somit eine 
>Spannung anliegen, oder?

Wenn du zwei solcher Massen miteinander verbindest, erzwingst du eine 
Potenialgleichheit aller Elektronen, die sich dort befinden. Alle 
Elektronen haben dort also die gleiche Energie, unabhängig davon, 
wieviele sich dort befinden. So, wie beim Aufzug: Die Elektronen 
gleichen Potentials verhalten sich wie die Gegenstände auf der gleichen 
Etage.

Potentialgleichheit der Elektronen heißt Energiegleichheit der 
Elektronen!

Warum muß man jetzt die Signalmassen von zwei Geräten miteinander 
verbinden?

Bei einer Batterie ist der Pulspol immer positiver als der Minuspol. Bei 
einer 1,5V Batterie ist der Unterschied gerade 1,5V. Das sagt aber noch 
nichts darüber aus, auf welchen Potential der Minuspol absolut gesehen, 
also beispielsweise relativ zum Erdpotential, liegt. Zwei getrennte 
Batterien, die weder mit sich noch mit irgend etwas anderem verbunden 
sind, können mit ihren Minuspolen auf völlig unterschiedlichen 
Potentialen liegen. Denke an die Hindenburg-Katatrophe. Wenn jemand in 
der Kanzel die Spannung seiner 1,5V Batterie gemessen hätte und das 
gleiche jemand auf der Erde getan hätte, hätten beide jeweils 1,5V 
gemessen. Aber beide Batterien wären auf völlig unterschiedlichen 
Potentialen relativ zu einander gewesen.

Ein Ausgangsignal von beispielsweise 2,4V TTL-Pegel, heißt ja nichts 
anderes als "2,4V über der Signalmasse". Damit ein anderes Gerät, das 
dieses Signal verarbeiten können soll, wieder TTL-Pegel erkennt, also 
"2,4V über der eigenen Signalmasse", müssen beide Signalmassen 
miteinander verbunden, auf diese Weise also Potentialgleichheit der 
beiden Signalmassen garantiert werden.

Kai Klaas

Hallo ihe Lieben

vielen Dank für die guten und ausführlichen Antworten! Es hat mir auf 
jeden Fall weitergeholfen... deshalb antworte ich erst jetzt (sorry). 
Ich habe die Schaltung aus dem Tutorial aufgebaut, geätzt, und bin dann 
einer endlos langen Programmiersession erlegen ;-)

Kennt jemand von euch vielleicht eine gute Lektüre bzgl. 
Elektronik-Einführung? Also mit gut meine ich eine, die weder für E-Tech 
Studenten im 3. Semester noch für vollkommene Volldeppen ist, sondern 
irgendwo dazwischen. Ich habe bisher leider nichts gefunden. Am Besten 
wäre eine Online-Quelle (bitte nicht elektronik-kompendium.de, 
vielleicht eine andere alternative?).

Aber noch einmal vielen Dank für die Hilfe. Es macht richtig Spaß die 
Schaltungen, die ich im Laufe der Zeit gabaut habe, teilweise mit dem PC 
zu verbinden. Mit gnuplot, R (Statisik SW), C/C++ und Java ausgewertet 
sehen die ganzen Messergebnisse viel interessanter und aussagekräftiger 
aus, als wenn man über den µC nur wenige Daten auf einem 2x16 LCD oder 
ein paar LEDs anzeigen kann.

>Kennt jemand von euch vielleicht eine gute Lektüre bzgl.
>Elektronik-Einführung? Also mit gut meine ich eine, die weder für E-Tech
>Studenten im 3. Semester noch für vollkommene Volldeppen ist, sondern
>irgendwo dazwischen.

Das hier ist super:

http://www.dhd24.com/azl/index.php?anz_id=70995772

Kai Klaas