Strom bei einzelnen Elektron

Gast #1799382
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Da die Stromstärke definiert ist als Ladung(sverschiebung) pro 
Zeiteinheit ist der Strom also gleich der Ladung eines einzelnen 
Elektron pro Zeit. Die Elementarladung eines Eletron beträgt 1.6 . 10 
hoch -19 Coulomb. Also ist der Strom 1,6 *10 hoch -19 A.

Hoffe es stimmt so.
#1799443
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der mechatroniker schrieb:
> Auch dann gilt die Rechnung nur dann, wenn es genau 1x pro Sekunde
> vorbeiflitzt.

Hm, das ist doch mal fast schon philosophisch interessant:

Bedeutet "höhere Stromstärke", dass einfach mehr Elektronen pro gleicher 
Zeiteinheit in Bewegung sind - oder bedeutet es, dass die gleiche Anzahl 
an Elektronen sich einfach nur schneller bewegt und vielleicht zweimal 
pro Sekunde (anstatt einmal) durchs Strommessgerät fließt? :)
Gast #1799449
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>Auch dann gilt die Rechnung nur dann, wenn es genau 1x pro Sekunde
>vorbeiflitzt.

Nein, die Betrachtung ergibt keinen Sinn. Ein Strom liegt nur vor, wenn 
genügend viele Teilchen überall im Leiter sind, damit die einzelen 
Quantelungen verschmiert sind.

Die Elektronen fliesen nämlich sehr langsam und stossweise. Da kommt 
nicht an jedem Leiterpunkt "alle Sekunde ein Elektron vorbei".

Wenn man wirklich ein einzelnes Elektron betrachten würde und aus irgend 
einem Grund nur eines flösse, dann müsste man am Ende des Leiter lange 
warten, bis es vorbei käme. Und es muss auch nicht genau dieses sein, 
weil statt seiner ein anders weiterfließen könnte, wenn es selber 
getrapped wird.

die Stromstärke wäre im Übirgen derart asymmetrisch, das man sie nicht 
angeben könnte, weil ein Elektron eine quais unendlich hohe Stromdichte 
hätte und in dem Volumen, in dem es aktiv ist einen extremen Strom 
erzeugt.

Der Strom ist nämlich Integral (s*dV), also Stromdichte / Volumen.
Gast #1799450
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Mark Brandis schrieb:
> der mechatroniker schrieb:
>> Auch dann gilt die Rechnung nur dann, wenn es genau 1x pro Sekunde
>> vorbeiflitzt.
>
> Hm, das ist doch mal fast schon philosophisch interessant:
>
> Bedeutet "höhere Stromstärke", dass einfach mehr Elektronen pro gleicher
> Zeiteinheit in Bewegung sind - oder bedeutet es, dass die gleiche Anzahl
> an Elektronen sich einfach nur schneller bewegt und vielleicht zweimal
> pro Sekunde (anstatt einmal) durchs Strommessgerät fließt? :)

Wenn du mal davon ausgehst das sich hauptsächlich der Elektronenimpuls 
weiterbewegt und nicht das Elektron ansich und das es weiterhin eine 
Geschwindigkeitsobergrenze gibt, solltest du selber auf die Antwort 
kommen.
#1799459
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Nein, die Frage ist wenig philosophisch, weil die Anzahl der freien 
Ladungsträger in einem metallischen Leiter nahezu konstant ist. Und alle 
sind immer in Bewegung (Leitungsbänder). Und ein "Elektron" ist ohnehin 
nur die anschauliche Beschreibung der Lösung der Schrödinger-Gleichung - 
die Definition einer "Geschwindigkeit" ist damit auch recht müßig.

Grüße
Nicolas
Persönliche Seite #1799489
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Mark Brandis schrieb:
> Hm, das ist doch mal fast schon philosophisch interessant:
>
> Bedeutet "höhere Stromstärke", dass einfach mehr Elektronen pro gleicher
> Zeiteinheit in Bewegung sind - oder bedeutet es, dass die gleiche Anzahl
> an Elektronen sich einfach nur schneller bewegt und vielleicht zweimal
> pro Sekunde (anstatt einmal) durchs Strommessgerät fließt? :)

such mal nach den Begriffen Driftgeschwindigkeit, beweglichkeit, lokales 
Ohmsches Gesetz, und Leitfähigkeit.

Nur so zwei Extremfälle:
Bei Metallen kannst davon ausgehen, dass sich eine sehr große Anzahl von 
Elektronen leicht (fast frei) bewegt.
Bei Isolatoren können (fremde) Ionen einen großteil der Leitfähigkeit 
ausmachen. Da kanns vorkommen, dass sich große Moleküle mit nur geringer 
Überschussladung (daher wenig Kraft ausgeübt im Feld) nur langsam an der 
Oberfläche entlangkriechen, da hast wieder eine sehr geringe 
Leitfähigkeit.
#1801277
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Moin,

einige 10m entfernt von meinem Büro steht eine Anlage, in der ständig 
Ladungen im Kreis fliegen. Da es von großem Interesse ist wie viele 
Ladungen dort kreisen werden "Beam-Current Monitore" eingesetzt.

Formel (1) auf Seite 1 der pdf-Datei liefert die Antwort auf die oben 
gestellte Frage.

http://lss.fnal.gov/archive/2000/conf/Conf-00-119.pdf

Das ganze steht dabei in keinerlei Zusammenhang mit dem Medium in 
welchem sich die Ladungen bewegen. Ebenso ist die "Art" der Ladung für 
die Definition von Strom unerheblich.

Grüße und schönes Wochenende

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