Guten Abend! Ich lese gerade folgenden Text: http://dieelektronikerseite.de/Lections/Minus,%20Masse,%20Erde%20-%20Spannende%20Grundlagen.htm Dort wird vorausgesetzt, dass Spannungsquellen sich "verstehen" müssen. Warum kann ich nicht einfach zwei unterschiedliche Batterien in einer Schaltung vermischen [z.B. über einen Transistor)? Was meint der Auto genauer mit dem Begriff "verstehen" von Spannungen?
Das ist wie bei Frauen und Männern. Wenn der Mann die Frau nicht versteht, kommt es zu Spannungen und der Bezug geht verloren. Scherz bei Seite: Es geht dort darum, dass stehts ein Bezugspotenzial benötigt wird, damit verschiedene Schaltungen "zusammenarbeiten" können. Darum muss zum Beispiel zu RX und TX der RS232 Schnittstelle eines Rechners stets noch GND mitgeführt werden, wenn ein weiterer Rechner angeschlossen werden soll. (nur so als Beispiel)
Warum ist das denn so? An einem Minuspol herrscht ein Überfluss an Elektronen und an einem Pluspol herrscht ein Mangel an Elektronen. Warum kann ich nicht einfach den Minuspol einer Batterie A mit dem Pluspol einer Batterie B verbinden? Wo liegt das Problem? Theoretisch herrscht zwischen den beiden Potentialen doch eine ähnliche hohe elektrische Spannung. Von daher sollte es doch möglich sein, beim RS232 keine Masse (GND) mitführen zu müssen? Wie ist man überhaupt auf den Namen "Masse" gekommen?
Bezugspunkt schrieb: > Von daher sollte es doch möglich sein, beim RS232 keine Masse > (GND) mitführen zu müssen? Und wie soll der Stromkreis dann geschlossen werden, wenn die Masseleitung fehlt?
Also grundsätzlich gilt in der Elektrotechnik immer, dass ein Strom_kreis_ bestehen muss. Die dahinterstehende Modellannahmen sind die Kirchhoffschen Regeln. Mir ist aus dem Studium bekannt, dass wir die mal aus den Maxwell-Gleichungen hergeleitet habe. Habe ich aber gerade nicht mehr präsent. Werde noch ein wenig darüber sinnieren und dann vielleicht eine eingehendere Antwort geben ;-) Jedenfalls kann man deine Frage nicht ganz trivial beantworten, da du nämlich in gewissen Situationen sogar recht hast.
Bezugspunkt schrieb: > Warum kann ich nicht einfach zwei unterschiedliche Batterien in einer > Schaltung vermischen [z.B. über einen Transistor)? Man könnte jetzt mit dem alten Vergleich von Spannungen zu Bächen, wie sie in der freien Natur fließen, kommen. Die Spannung entspricht dann der Höhe und der Strom entspricht der pro Zeit fließenden Wassermenge. Wenn jetzt zwei Bäche mit unterschiedlicher Höhe (unterschiedlicher Spannung) aufeinander treffen, entsteht je nach Geländeform (Widerstand) ein Wasserfall (Kurzschluß), eine Stromschnelle oder ein kleines Rinnsal. Das funktioniert aber nur, wenn man sich zur Angabe der Höhe (Spannung) auf einen gemeinsamen Nullpunkt für die Höhe (z.B. Normalnull) bzw. Spannung (Masse, Gnd) geeinigt hat. Die Batterie wäre eine Pumpe, die das Wasser über eine Höhendifferenz anhebt.
> Warum ist das denn so? An einem Minuspol herrscht ein Überfluss an > Elektronen und an einem Pluspol herrscht ein Mangel an Elektronen. die Begriffe "Mangel" und "Überschuss" sind relativer Natur. Es gibt keinen absoluten Mangel und auch keinen absoluten Überschuss. Es gibt nur einen "Überschuss/Mangel im Bezug auf xy". Und dieser Bezug ist nunmal das Bezugspotenzial. > Warum > kann ich nicht einfach den Minuspol einer Batterie A mit dem Pluspol > einer Batterie B verbinden? Das kannst du machen. Dann fließt auch in der Tat ein Strom (abhängig von den bestehenden Kapazitäten). Allerdings nur so lange bis sich der Unterschied ausgeglichen hat. Danach fließt nichts mehr. Der Minuspol der Batterie A hat dann das gleiche Potenzial angenommen wie der Pluspol der Batterie B. Es kann deshalb nicht dauerhaft was fließen, weil der Stromkreis nicht geschlossen ist.
Ah, ich glaube ich habs begriffen. Da Spannung immer eine Differenz zwischen zwei Potenzialen ist, muss man immer ein Vergleichspotenzial haben, damit man überhaupt bestimmen kann welche elektrische Spannung an dem Schaltkreis anliegt. Hätte man kein Pontenzial zum Vergleichen der Ladung, könnte man auch nicht feststellen, welche elektrische Spannung anliegt bzw. es würde absolut keine Spannung anliegen. Soweit ist es mir klar. Wenn das hier eine Fehlvorstellung ist, bitte melden ;) Und der Schutzleiter [Erde] ist mit meinem Sicherungskasten verbunden und trennt den Stromkreis, wenn ein negatives oder positives Potenzial an ihm anliegt? Ab welcher Spannung löst er denn aus?
Bezugspunkt schrieb: > Und der Schutzleiter [Erde] ist mit meinem Sicherungskasten verbunden > und trennt den Stromkreis, wenn ein negatives oder positives Potenzial > an ihm anliegt? Ab welcher Spannung löst er denn aus? Oh nein, der Schutzleiter darf niemals etwas trennen! Vielleicht verwechselst Du die Begriffe Schutzleiter und Leitungsschutzschalter. Eine hervorragende Beschreibung der Niederspannungsnetze findet man im folgenden Wikipedia-Artikel, und zwar für die in Deutschland überwiegend verwendeten TN-Systeme: http://de.wikipedia.org/wiki/TN-System Auch dabei muss man ggf. aufpassen, Bezeichnungen nicht zu verwechseln: bei einem IT-Netz handelt es sich nicht um eine Netzform zur Versorgung von Computersystemen o.ä., sondern sie wird dann eingesetzt, wenn der Erdschluss eines Außenleiters nicht zum Kurzschluss führen darf.
Frauenversteher schrieb: > die Begriffe "Mangel" und "Überschuss" sind relativer Natur. Na, zum Glück nicht. Wie bei Männlein und Weiblein ist das bei Ladungen recht genau definiert. Wenn jedes "-" ein "+" hat, besteht weder Überschuss noch Mangel. Anschauliches Beispiel ist die Elektrostatik, wo dir die Haare zu Berge stehen, wenn ein Ladungsüberschuß (egal ob "+" oder "-") auf deinen Haaren vorhanden ist.
> Na, zum Glück nicht. > Wie bei Männlein und Weiblein ist das bei Ladungen recht genau > definiert. Wenn jedes "-" ein "+" hat, besteht weder Überschuss noch > Mangel. Da hast du auch wieder Recht. Ich habs falsch erklärt - mein Fehler. Bei Frauen bin ich aber unschlagbar - ich schwörs :D
Man kann Ladungen austauschen, ohne daß eine zweite (Masse-)Verbindung einen Stromkreis bildet. Ein geladene Gewitterwolke, oder eine geladene Induktorkugel, können beim annähern an ein anderes Potenzial einen Funkenüberschlag (Stromfluss) in einer Richtung bewirken, auch ohne "Rückleitung" für einen Strom_KREIS. Ein Elektroskop demonstriert, daß sogar eine quantitative Aussage möglich ist, ohne ein Masse-Bezugspotenzial zu haben. Alle leitenden Teile des E. liegen auf demselben Potenzial und dennoch kann die Spannung bzw. Ladung quantitativ angezeigt werden. Es ist wirklich _nicht_ trivial und die Annahme, dass es für einen Stromfluss genügen müsste, wenn man Plus- und Minuspol verbindet, ist gar nicht so abwegig...
Nein, das ist wirklich nicht trivial und hat mit kleinen Spannungen schon in meiner Kindheit Probleme bereitet. Meine Baumhütte wurde "Elektrifiziert" und mit Lampen und Klingeln versehen. Die Energie kam vom + Pol des Eisenbahntransformators welcher sich in unserer Wohnung befand und ordentlich Power hatte und führte über einen Draht zur Baumhütte. Da 200m Draht das ganze Taschengeld aufgebraucht hatten musste der -Pol einer 4,5V Batterie aus Vaters Taschenlampe in der Baumhütte für das Minuspotential sorgen. Hat irgend wie nicht funktioniert aber die Begeisterung für die Technik war geweckt. Viel Erfolg beim weiteren Forschen, es macht Spaß. Gruß Transi
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