Nehmen wir einmal an, wir müssten den Strom messen, der beim Fluss eines einzelnen Elektrons zustande kommt. Wie hoch wäre dieser Strom dann?
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Verschoben durch Admin
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.
guguseli schrieb: > Also ist der Strom 1,6 *10 hoch -19 A. Das aber auch nur, wenn jede Sekunde ein Elektron vorbei kommt.
Klaus schrieb: > Das aber auch nur, wenn jede Sekunde ein Elektron vorbei kommt. Es könnte ja immer dasselbe Elektron sein, dass in einem geschlossenen Stromkreis umherflitzt.
> Es könnte ja immer dasselbe Elektron sein, dass in einem geschlossenen > Stromkreis umherflitzt. Auch dann gilt die Rechnung nur dann, wenn es genau 1x pro Sekunde vorbeiflitzt.
Ihr führt wieder eine pathologische Diskussion...
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? :)
>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.
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.
Tim T. schrieb: > Wenn du mal davon ausgehst das sich hauptsächlich der Elektronenimpuls > weiterbewegt und nicht das Elektron ansich Moment. Impuls ist doch Masse mal Geschwindigkeit. Wenn der Impuls größer würde, hätte das Elektron doch auch eine größere Geschwindigkeit (sofern die Masse gleich bleibt).
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
Bewegt sich eine Ladung q mit Geschwindigkeit v, so fließt ein Strom von
Ein Leiter ist nicht nötig (siehe braunsche Röhre)
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.
der mechatroniker schrieb: >> Es könnte ja immer dasselbe Elektron sein, dass in einem geschlossenen >> Stromkreis umherflitzt. > > Auch dann gilt die Rechnung nur dann, wenn es genau 1x pro Sekunde > vorbeiflitzt. Die Driftgeschwindigkeit von Elektronen in einem Kupferdraht (1.5mm^2) bei 1A beträgt: 50µm/sec = 18cm/h
Tim T. schrieb: > Ihr führt wieder eine pathologische Diskussion... Jetzt wirds spannend. Ne Pathologie würde ich hier als letztes erwarten ;):D
Michael schrieb: > Jetzt wirds spannend. Ne Pathologie würde ich hier als letztes erwarten > ;):D Bist halt noch recht neu hier, aber manche in diesem Forum (nicht zwangsweise hier im Thread) sind eindeutig Hirntot...
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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