Forum: Offtopic Wie wird eine Batterie entladen?


von Frank H. (horni)


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Hallo,

kann mir evtl. jemand kurz behilflich sein. Ich diskutiere gerade mit 
einem Kollegen über Akkus und über die Bezeichnung darauf. Ich bin der 
Meinung, dass die Angabe in Ah wenig bringt. Nur die Info, dass ich aus 
dem Akku so viel mA/A eine Stunde bekommen kann. Relevanter sei die 
Angabe in Wh, da es die tatsächliche Energie ist, die in so einem Akku 
steckt.

Er verweist mich stattdessen ständig auf die Norm IEC 60086.

Jetzt habe ich mal eine Frage an euch. Wie kann ich Ladungen aus einer 
Batterie entnehmen?

So ganz spontan würde ich sagen, dass ich es nicht kann. Ich entnehme 
immer eine Leistung bzw. Energie. Also Wh.

Doch wie ist es bei einem Kurzschluss? Da ist die Leistung ja 0, da die 
Spannung zusammenbricht. Aber dennoch fließt ein hoher Strom.

von Pink S. (pinkshell)


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Ah ist Ladung, Wh ist Energie.

Ladung mal Spannung = Energie.

Manchmal kommt es nur auf die Ladung an (z.B. Elektrolyse), manchmal 
kommt es nur auf die Energie an (z.B. Heizung)

Beim Kurzschluss wird die Leistung in der Batterie umgewandelt, die 
dabei warm wird.

von Frank H. (horni)


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Pink S. schrieb:
> Manchmal kommt es nur auf die Ladung an (z.B. Elektrolyse), manchmal
> kommt es nur auf die Energie an (z.B. Heizung)

Ja, aber wie kann ich eine Ladung aus einem Akku entnehmen?
Ich brauche eine Potentialdifferenz, damit überhaupt ein Strom fließt. 
Und sobald ich eine Potentialdifferenz habe, entnehme ich automatisch 
Leistung.

von Teo D. (teoderix)


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Interessant wird das halt, wenn man da AKKUS, mit unterschiedlicher 
Spannung betrachtet.

von Sven B. (scummos)


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Ich versteh dein Problem nicht ganz.

Ah sind zusammen mit der (festen und bekannten) Akku-Spannung U eine 
Energiemenge. 1Ah*U = 1A*3600s*U = 3600 Ws/V * U = 3600 J/V * U.

Bei einem Kurzschluss ist das Modell des Akkus als ideale 
Spannungsquelle nicht mehr zulässig. Stattdessen ist es eine 
Spannungsquelle mit Innenwiderstand im niedrigen Ohm-Bereich, und in 
diesem Innenwiderstand geht die ganze Energie "verloren".

: Bearbeitet durch User
von Frank H. (horni)


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Sven B. schrieb:
> Ah sind zusammen mit der (festen und bekannten) Akku-Spannung U eine
> Energiemenge. 1Ah*U = 1A*3600s*U = 3600 Ws/V * U = 3600 J/V * U.

Mein Problem ist, dass die Spannung in der Realität eben nicht fest ist 
sondern je nach Ladezustand variiert. Die Energiemenge wäre damit das 
Zeitintegral über der Leistung.

Das andere "Problem" wäre eher die Frage, ob man irgendwie Ladungen 
entnehmen kann. Ich bin nämlich der Meinung, dass ich nur Energie 
entnehmen kann.

von Teo D. (teoderix)


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Frank H. schrieb:
> Mein Problem ist, dass die Spannung in der Realität eben nicht fest ist
> sondern je nach Ladezustand variiert. Die Energiemenge wäre damit das
> Zeitintegral über der Leistung.

Das spiegelt doch auch nur die mAh Angabe auf einem AKKU wieder. Bei dem 
mit weniger Energie (mAh) fällt die Spannung alt schneller ab.

Frank H. schrieb:
> Das andere "Problem" wäre eher die Frage, ob man irgendwie Ladungen
> entnehmen kann. Ich bin nämlich der Meinung, dass ich nur Energie
> entnehmen kann.

Würde ich spontan auch so sehen, kommt aber halt drauf an wie 
Spitzfindig man das sehen will. Zum Schluss könnte man noch einwerfen 
"Die Elektronen fließen ja wieder zurück" ;)

von Sven B. (scummos)


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Frank H. schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Ah sind zusammen mit der (festen und bekannten) Akku-Spannung U eine
>> Energiemenge. 1Ah*U = 1A*3600s*U = 3600 Ws/V * U = 3600 J/V * U.
>
> Mein Problem ist, dass die Spannung in der Realität eben nicht fest ist
> sondern je nach Ladezustand variiert. Die Energiemenge wäre damit das
> Zeitintegral über der Leistung.
Das stimmt, allerdings ist es meines Wissens so, dass sich die Spannung 
bei den gängigen Akkutypen während des größten Teils des 
Entladevorganges kaum ändert. Und die Energiemengenangabe ist eh m.E. 
bestenfalls als grobe Schätzung zu verstehen ... kann mir kaum 
vorstellen, dass die Angabe auch nur auf 20% genau ist wenn man zum 
Beispiel die Temperatur variiert, oder die Entladegeschwindigkeit, oder 
das Alter des Akkus. Schon die Idee, dass in einem Akku eine feste 
Energiemenge gespeichert ist die entnommen werden kann ist denke ich 
falsch. Daher ... ja, im Prinzip richtig, aber es gibt wesentlichere 
Probleme mit dem Konzept und als Überschlagswert kann man einfach mit 
der Nennspannung multiplizieren. So ist es denke ich gedacht.

> Das andere "Problem" wäre eher die Frage, ob man irgendwie Ladungen
> entnehmen kann. Ich bin nämlich der Meinung, dass ich nur Energie
> entnehmen kann.
Ne, Ladung kannst du im Wesentlichen nicht entnehmen, die fließt aus dem 
einen Pol raus und in den anderen wieder rein. Sonst wäre ja der Akku 
als Ganzes danach elektrisch geladen.

von L. H. (holzkopf)


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Frank H. schrieb:
> Das andere "Problem" wäre eher die Frage, ob man irgendwie Ladungen
> entnehmen kann. Ich bin nämlich der Meinung, dass ich nur Energie
> entnehmen kann.

Ist das nicht nur eine Frage der Sichtweise?
Du, ich, wir alle wissen, daß Akkus "aufgeladen" werden.
D.h. da wird Ladung "bis zum Anschlag" (was halt nur geht) 
"hineingepreßt".

Und was ist denn nun Ladung anderes, als 
"Elektronen-Überschuß-Zuführung" auf einer Seite der Elektroden eines 
Akkus??
Damit verbunden sind Stoffwechsel-Veränderungen innerhalb eines Akkus.
Die wir als "Ladungs-Speicherung" verstehen können.

Wir alle wissen auch, daß es sich dabei um reversible Vorgänge handelt.
Womit sich natürlich die interessante Frage stellt:
Was anderes sollten wir einem Akku "entnehmen" können, wenn nicht das, 
was wir vorher in ihn "hineingepreßt" haben??

"Energie-Entnahme" aus einem Akku ist auch nichts anderes, als 
Ladungs-Transport bzw. "Elektronen-Überschuß-Abführung" aus ihm.
Damit verbunden sind ebenfalls wieder Stoffwechsel-Veränderungen in ihm.
D.h. der Akku baut damit seine "Ladungs-Speicherung" wieder ab.

von L. H. (holzkopf)


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Sven B. schrieb:
>> Das andere "Problem" wäre eher die Frage, ob man irgendwie Ladungen
>> entnehmen kann. Ich bin nämlich der Meinung, dass ich nur Energie
>> entnehmen kann.
> Ne, Ladung kannst du im Wesentlichen nicht entnehmen, die fließt aus dem
> einen Pol raus und in den anderen wieder rein. Sonst wäre ja der Akku
> als Ganzes danach elektrisch geladen.

Vergißt Du dabei nicht eine "Kleinigkeit"?
Richtig ist, daß die Ladung aus einem Pol herausfließt.
Dabei wird sie aber (extern) "verbraten".
Folge:
Niemals fließt quantitativ die gleiche Ladungsmenge wieder in einen Akku 
zurück.
Weitere Folge:
Der Akku entlädt sich zwangsläufig bei jeglicher Ladungsentnahme.

von B. S. (bestucki)


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L. H. schrieb:
> Vergißt Du dabei nicht eine "Kleinigkeit"?
Du aber auch.

> Richtig ist, daß die Ladung aus einem Pol herausfließt.
Jepp, und beim anderen wieder rein.

> Dabei wird sie aber (extern) "verbraten".
Was meinst du mit "verbraten"? Verschwinden die Ladungsträger einfach? 
Ist dir Ladungserhaltung ein Begriff?
Extern wird nur elektrische Energie in Wärme umgewandelt.

> Folge:
> Niemals fließt quantitativ die gleiche Ladungsmenge wieder in einen Akku
> zurück.
Warum nicht? Wurde der altbewährte Stromkreis abgeschafft? Sich 
bewegende Ladung wird Strom genannt.

> Weitere Folge:
> Der Akku entlädt sich zwangsläufig bei jeglicher Ladungsentnahme.
Dieses "Entladen" hat aber nicht viel mit der eigentlichen Ladungsmenge 
zu tun. Das, was man im Allgemeinen als "Entladen" beobachten kann, ist 
die Verschiebung von Elektronen von einem zum anderen Pol => Strom.

L. H. schrieb:
> Und was ist denn nun Ladung anderes, als
> "Elektronen-Überschuß-Zuführung" auf einer Seite der Elektroden eines
> Akkus??
An einem Pol hat man mehr Elektronen als am anderen. Diesen Zustand 
erreicht man aber nicht, indem man an einem Pol Elektronen hinzufügt, 
denn irgendwie muss man die Elektronen davon überzeugen, auch wirklich 
reinzugehen => Spannung. Damit werden aber nicht nur an einem Pol 
Elektronen "reingedrückt", sondern auch am anderen "rausgesogen" (hier 
kommt wieder der Stromkreis zum Einsatz). Man hat schlussendlich einen 
Pol mit einem Überschuss und den anderen mit einem Mangel.

von Johannes O. (jojo_2)


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Frank H. schrieb:
> Relevanter sei die
> Angabe in Wh, da es die tatsächliche Energie ist, die in so einem Akku
> steckt.

Ich möchte speziell auf diesen Punkt eingehen, da er mir selbst mehrmals 
negativ aufgefallen ist.
Ich stimme dir zu, Wh ist oft die hilfreichere Angabe. Manchmal fehlt 
sie komplett. Besonders bei Produkten wie Powerbanks (transportable 
Handyladegeräte mit integriertem Akku) wird oft nur die Ladung in mAh 
angegeben. Aber auf was bezieht sich das? Auf den (unbekannten!) Akku 
innen drin, also ca. auf 3,7V (oder andere Werte, bei unterschiedlichen 
Technologien?) Oder bezieht es sich darauf, dass ich diese Ladung bei 5V 
am USB Ladeausgang entnehmen kann?
In diesem Fall wäre die Angabe in Wh deutlich aussagekräftiger!

von Sven B. (scummos)


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L. H. schrieb:
> Vergißt Du dabei nicht eine "Kleinigkeit"?
> Richtig ist, daß die Ladung aus einem Pol herausfließt.
> Dabei wird sie aber (extern) "verbraten".
> Folge:
> Niemals fließt quantitativ die gleiche Ladungsmenge wieder in einen Akku
> zurück.
Dieses Bild ist völlig falsch. Die Ladung wird nicht "verbraten", sie 
bewegt sich nur von einem Ort höheren elektrischen Potentials zu einem 
mit niedrigerem. Dabei wird die Energie q U(r0) - q U(r1) frei, wobei r0 
und r1 Anfangs- und Endposition der Ladung sind. Der Ladung an sich 
passiert nichts; die Ladungserhaltung ist eine der fundamentalen Gesetze 
der Physik!

von L. H. (holzkopf)


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Sven B. schrieb:
> Dieses Bild ist völlig falsch. Die Ladung wird nicht "verbraten", sie
> bewegt sich nur von einem Ort höheren elektrischen Potentials zu einem
> mit niedrigerem. Dabei wird die Energie q U(r0) - q U(r1) frei, wobei r0
> und r1 Anfangs- und Endposition der Ladung sind.

Woher kommt die Energie, die zwischen den Anschlußpunkten des 
Ladungsflusses frei wird? ;)

Ich denke nicht, daß wir den Ladungsfluß vom Stromfluß trennen können.

Thematisiert ist:
Wie wird eine Batterie entladen?

Nehmen wir z.B. den in strengen Wintern alltäglichen Fall beim 
Auto-Anlassen her.
1. Startversuch:
Der Anlasser zieht locker seine z.B. 200 A, die Karre springt aber nicht 
an
2. Startversuch:
Dem Anlasser ist der Ladungszustand des Akkus wurscht:
Er will wieder seine 200 A ziehen.
Die bekommt er aber nicht mehr, weshalb er schon etwas langsamer dreht.
Die Karre springt aber immer noch nicht an.
3. Startversuch:
Der Anlasser "orgelt" zunehmend langsamer, aber gerade noch "auf den 
letzten Drücker" springt die Karre doch noch an.

Wurde bei den Startversuchen nun Strom oder die Ladung des Akkus 
"verbraten" oder fand gleichzeitig beides statt?

von Frank H. (horni)


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L. H. schrieb:
> Wurde bei den Startversuchen nun Strom oder die Ladung des Akkus
> "verbraten" oder fand gleichzeitig beides statt?

Ich bin der Meinung, dass Ladungen geflossen sind, als ist auch Strom 
geflossen.

Verbraten wurde dagegen Energie.

Bleiben wir mal bei dem Anlasser, der 200A benötigt. Die normale 
Auto-Batterie hat 12V. Würde der Anlasser auch mit einer 6V Batterie 
funktionieren, auch wenn diese in der Lage wäre 200A zu liefern?

von L. H. (holzkopf)


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Du hattest ja eingangs diese Frage gestellt:

Frank H. schrieb:
> Jetzt habe ich mal eine Frage an euch. Wie kann ich Ladungen aus einer
> Batterie entnehmen?
>
> So ganz spontan würde ich sagen, dass ich es nicht kann. Ich entnehme
> immer eine Leistung bzw. Energie. Also Wh.

Jetzt antwortest Du:

Frank H. schrieb:
> Ich bin der Meinung, dass Ladungen geflossen sind, als ist auch Strom
> geflossen.
>
> Verbraten wurde dagegen Energie.

Und was geschah dabei mit der Ladung des Akkus, der ja schließlich den 
Ladungsfluß und infolgedessen den Stromfluß bereitstellte/ermöglichte?

Wieso sollte man einem Akku keine Ladung entnehmen können?
Wie bereits w.o. gesagt, ist das letztlich nur eine Frage der 
Sichtweise.


Frank H. schrieb:
> Bleiben wir mal bei dem Anlasser, der 200A benötigt. Die normale
> Auto-Batterie hat 12V. Würde der Anlasser auch mit einer 6V Batterie
> funktionieren, auch wenn diese in der Lage wäre 200A zu liefern?

"Normal" ist relativ. :D
Früher waren in Autos 6 V-Akkus verbaut.
Auch deren Anlasser funktionierten.
Man konnte mit denen halt nur nicht so lange "herumorgeln", wie das mit 
den heutigen 12 V-Akkus möglich ist.

Und warum konnte man das nicht?
Denk doch bitte einfach mal über Ladungsmengen nach.
Und was die bewirken können.
Oder auch nicht mehr, wenn sie schlicht und einfach in einem Akku 
"beendet" sind.

von Sven B. (scummos)


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L. H. schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Dieses Bild ist völlig falsch. Die Ladung wird nicht "verbraten", sie
>> bewegt sich nur von einem Ort höheren elektrischen Potentials zu einem
>> mit niedrigerem. Dabei wird die Energie q U(r0) - q U(r1) frei, wobei r0
>> und r1 Anfangs- und Endposition der Ladung sind.
>
> Woher kommt die Energie, die zwischen den Anschlußpunkten des
> Ladungsflusses frei wird? ;)
Na, diese Potentialdifferenz zur Verfügung zu stellen ist zentrale 
Aufgabe einer Batterie. Die kommt aus dem chemischen Potential zwischen 
den beiden Elektroden.

> Ich denke nicht, daß wir den Ladungsfluß vom Stromfluß trennen können.
Natürlich nicht. Das ist dasselbe. Trotzdem fließen die Ladungen "im 
Kreis" und werden nicht "verbraucht".
Dazu kommt dass die Ladungen sich extrem langsam bewegen, vielleicht 
hilft das deiner Vorstellung auch etwas weiter ... die effektive 
Geschwindigkeit liegt da irgendwie um die grobe Hausnummer "Millimeter 
pro Sekunde" rum.

> Wurde bei den Startversuchen nun Strom oder die Ladung des Akkus
> "verbraten" oder fand gleichzeitig beides statt?
Weder Strom noch Spannung noch Ladung können "verbraten" werden. Es gibt 
eigentlich nur einen Effekt, und der ist die Umwandlung von Energie; in 
diesem Fall von chemischer Energie aus dem Akku zunächst in elektrische 
und dann von elektrischer in mechansiche + Wärmeenergie. Aus dem Akku 
wird natürlich dabei Energie entnommen, die von dem Strom transportiert 
wird.

Die Gesamtladung Q im Akku bleibt dabei selbstverständlich die gleiche, 
nämlich 0. Die elektromagnetische Wechselwirkung ist unglaublich stark, 
wenn du im Alltag irgendwelche Objekte hast, die nicht insgesamt 
elektrisch neutral sind, wirst du das merken.

von B. S. (bestucki)


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L. H. schrieb:
> Und was geschah dabei mit der Ladung des Akkus, der ja schließlich den
> Ladungsfluß und infolgedessen den Stromfluß bereitstellte/ermöglichte?

Wie ich bereits schrieb, wird die Ladung verschoben, von einem Pol zum 
anderen. Mit der Ladung, sprich Elektronen, passiert sonst nichts. Strom 
ist nichts anderes als bewegte Ladung.

L. H. schrieb:
> Wieso sollte man einem Akku keine Ladung entnehmen können?

Ladung kann man nur entnehmen, wenn das Ding statisch geladen ist. Aber, 
ja du entnimmst Ladung aus einem Pol, schiebst aber die gleiche Menge 
gleichzeitig beim anderen Pol wieder rein.

L. H. schrieb:
> Wie bereits w.o. gesagt, ist das letztlich nur eine Frage der
> Sichtweise.

Nein! Das ist klar definiert und nennt sich Physik.

von Teo D. (teoderix)


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@scummos Danke (ich war zu faul :)

Sven B. schrieb:
> Die elektromagnetische Wechselwirkung ist unglaublich stark,
> wenn du im Alltag irgendwelche Objekte hast, die nicht insgesamt
> elektrisch neutral sind, wirst du das merken.

Zum Glück sind SIE das nicht wirklich, sonnst gäb's kein halten mehr.
Ja ich weiß, ich schwebe schon wieder über den Dingen :)

von L. H. (holzkopf)


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Sven B. schrieb:
>> Wurde bei den Startversuchen nun Strom oder die Ladung des Akkus
>> "verbraten" oder fand gleichzeitig beides statt?
> Weder Strom noch Spannung noch Ladung können "verbraten" werden. Es gibt
> eigentlich nur einen Effekt, und der ist die Umwandlung von Energie; in
> diesem Fall von chemischer Energie aus dem Akku zunächst in elektrische
> und dann von elektrischer in mechansiche + Wärmeenergie. Aus dem Akku
> wird natürlich dabei Energie entnommen, die von dem Strom transportiert
> wird.

Ich denke, Du selbst hattest das w.o. bereits etwas richtiger, wenn auch 
noch nicht (vollumfänglich) ganz richtig, formuliert.
Und, um auch das gleich vorauszuschicken:
Bisher sehe ich keine Auffassungsunterschiede darin, daß die gesamte 
Diskussion durchaus janusköpfig ist. ;)
https://de.wikipedia.org/wiki/Janus_%28Mythologie%29
Nach wie vor denke ich deshalb, daß es legitim ist, das auch von zwei 
Seiten her sehen zu können.
Wenngleich es im Endeffekt (bezogen auf die Ladung eines Akkus) nur auf 
eines hinauslaufen KANN:
Nämlich die Minderung seiner Ladungsmenge.

Sven B. schrieb:
> Ah sind zusammen mit der (festen und bekannten) Akku-Spannung U eine
> Energiemenge. 1Ah*U = 1A*3600s*U = 3600 Ws/V * U = 3600 J/V * U.

Sehen wir uns dazu an:

1) https://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator
Auszugsweise zitiert (aus Unterpunkt Ladungsmenge (Kapazität)):

"Die Ladungsmenge, die ein Akkumulator speichern kann, wird in 
Amperestunden (Ah) angegeben und als Kapazität (Nennkapazität) 
bezeichnet. Diese darf nicht verwechselt werden mit der Kapazität eines 
Kondensators, die in Amperesekunde pro Volt (As/V) definiert ist und in 
der Einheit Farad (F) angegeben wird. Die angegebene Nennkapazität beim 
Akku bezieht sich immer auf einen bestimmten Entladestrom und nimmt - je 
nach Akkutyp unterschiedlich stark - mit höheren Entladeströmen ab."

Ausdrücklich erwähnt wird hier nicht, daß sich die Nennkapazität auch 
auf ein Spannungs-Niveau, z.B. 12 V, bezieht.

Ferner wird auch nicht ausdrücklich erwähnt, daß sich die Nennkapazität 
nach Entnahme höherer Entladeströme auf eine ganz andere 
(veränderte/geminderte) Ladungsmenge, sowie weitergehend - verbunden 
damit - auch auf ein ganz anderes Spannungsniveau bezieht.

Macht nichts; denn wir wissen ja, daß es sich so verhält.
Vgl. dazu w.o.: Startversuche.

2) https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Stromst%C3%A4rke
Auszugsweise daraus zitiert:
"Für einen zeitlich konstanten Ladungsfluss gilt:

I = delta Q / delta t

mit der Ladungsmenge delta Q, die in der Zeitspanne delta t verschoben 
wird..."

Auch hier ist die Rede von Ladungsmenge, die maßgeblich für die 
Stromstärke ist.

Weiterhin daraus zitiert:
"Der elektrische Strom wird als Transport von Elementarladungen und 
damit als quantisierte Größe angesehen..."

Der "Haken" an der Geschichte ist natürlich - bezogen auf einen Akku 
(unter Ladungsmengen-Entnahme) - der, daß der Ladungsfluß auch NICHT 
mehr konstant sein kann.
Differentiell allein für sich betrachtet natürlich schon, weil wir das 
Zeitintervall beliebig klein machen können.
Was aber auch nicht "verhindern" kann, daß in der Realität (bei 
Aneinander-Reihung beliebig kleiner Zeitintervalle) dennoch der 
Ladungsfluß nicht mehr konstant ist.

Vgl. w.o. 3. Startversuch.
Würden wir per Volt- und Ampere-Meßgeräten kontrollieren, was dabei 
abläuft, könnten feststellen, daß sowohl U und I "herunterbrechen" wie 
nichts.

Wenn also die Ladungsmenge eines Akkus, z.B. durch mehrere 
Startversuche, zunehmend vermindert wird, kann man das durchaus auch als 
"Verbraten" der Ladung des Akkus bezeichnen.
Sieht man es von der anderen Seite her, wird halt Strom im Anlasser (auf 
irgendeinem Spannungsniveau) "verbraten".

Ist doch dem Anlasser wurscht:
Der "frißt" das weg, was er bekommt.
Bekommt er keine 200 A und auch keine 12 V mehr, dreht er halt 
langsamer.
Ist ja schließlich eine DC-Maschine!


be s. schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Und was geschah dabei mit der Ladung des Akkus, der ja schließlich den
>> Ladungsfluß und infolgedessen den Stromfluß bereitstellte/ermöglichte?
>
> Wie ich bereits schrieb, wird die Ladung verschoben, von einem Pol zum
> anderen. Mit der Ladung, sprich Elektronen, passiert sonst nichts. Strom
> ist nichts anderes als bewegte Ladung.

Das beantwortet meine Frage nicht.
Komm bitte zur Sache. :)

be s. schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Wieso sollte man einem Akku keine Ladung entnehmen können?
>
> Ladung kann man nur entnehmen, wenn das Ding statisch geladen ist. Aber,
> ja du entnimmst Ladung aus einem Pol, schiebst aber die gleiche Menge
> gleichzeitig beim anderen Pol wieder rein.

Das ist doch nicht der Punkt.
Wir reden hier von unterschiedlichen Ladungsmengen, die einem Akku 
JEDENFALLS nur entnommen werden können.
Denn schließlich wurde der ja mal aufgeladen.
Umgekehrt kann man ihm auch (maximal und idealisiert) nur die 
Ladungsmengen entnehmen, die vorher in ihn "hineingeladen" wurden.
Ist doch im Prinzip eine "ganz einfache Kiste". :D

Was dabei akkuintern an Stoffumwandlungen abläuft, ist im Prinzip 
irrelevant.

be s. schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Wie bereits w.o. gesagt, ist das letztlich nur eine Frage der
>> Sichtweise.
>
> Nein! Das ist klar definiert und nennt sich Physik.

Dresch von mir aus ruhig weiter Allgemeinplätze.
Beeindruckt mich nicht. :)
Unterhalten wir uns lieber über Ladungsmengen.
Sowie über das, was sie bei Vorhandensein bewirken können.
Oder alternativ:
Bei Dezimierung von ihnen eben nicht mehr bewirken können.


Teo D. schrieb:
> Ja ich weiß, ich schwebe schon wieder über den Dingen :)

Ist manchmal nicht verkehrt:
Kann evtl. dazu dienen, um den Überblick herbeizuführen. :D


@ horni:
Alles klar?

von Teo D. (teoderix)


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L. H. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> Ja ich weiß, ich schwebe schon wieder über den Dingen :)
>
> Ist manchmal nicht verkehrt:
> Kann evtl. dazu dienen, um den Überblick herbeizuführen. :D

Dazu sag ich nur "42". Auch Du schwebst, wenn auch sicher nicht ganz so 
hoch wie ich ;P

Ansonsten, Apfel und Birnen.
Physik und Technik, sind sich halt nicht immer einig :)

von Sven B. (scummos)


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L. H. schrieb:
> Nämlich die Minderung seiner Ladungsmenge.
> [...]
> "Die Ladungsmenge, die ein Akkumulator speichern kann, wird in
> Amperestunden (Ah) angegeben und als Kapazität (Nennkapazität)
> bezeichnet.

Das ist beides "Ladung" im umgänglichen Sprachgebrauch, und nicht im 
physikalischen Sinne. Was hier eigentlich gemeint ist ist Energie, nicht 
Ladung. Eine Batterie speichert keine Ladung, ein Kondensator auch nicht 
(bzw. eine der Platten speichert Ladung, aber beide Platten zusammen 
genommen sind eben wieder elektrisch neutral). Die Energie wird durch 
das Trennen von Ladung gespeichert (naja, beim Kondensator, bei der 
Batterie passiert das Trennen erst nach und nach, die Speicherung ist 
hier im chemischen Potential), und beim Zusammenführen (Stromfluss der 
durch die Batterie getrieben wird) wird die Energie wieder frei. Die 
getrennten Ladungen befinden sich aber alle innerhalb des 
Energiespeiches.

: Bearbeitet durch User
von B. S. (bestucki)


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L. H. schrieb:
> be s. schrieb:
>> L. H. schrieb:
>>> Und was geschah dabei mit der Ladung des Akkus, der ja schließlich den
>>> Ladungsfluß und infolgedessen den Stromfluß bereitstellte/ermöglichte?
>>
>> Wie ich bereits schrieb, wird die Ladung verschoben, von einem Pol zum
>> anderen. Mit der Ladung, sprich Elektronen, passiert sonst nichts. Strom
>> ist nichts anderes als bewegte Ladung.
>
> Das beantwortet meine Frage nicht.
> Komm bitte zur Sache. :)

Den Stromfluss ermöglicht die Spannung, die vom Akku bereitgestellt 
wird. Was mit der Ladung (Elektronen) geschieht, habe ich bereits 
erklärt.

L. H. schrieb:
> Das ist doch nicht der Punkt.
> Wir reden hier von unterschiedlichen Ladungsmengen, die einem Akku
> JEDENFALLS nur entnommen werden können.

Ladung kann nur entnommen werden, wenn das Ding statisch geladen ist. 
Nach deiner Theorie könnte man beide Pole aufladen und aus beiden 
gleichzeitig wieder Strom ziehen, nur warum macht das bloss keiner?

L. H. schrieb:
> Wenn also die Ladungsmenge eines Akkus, z.B. durch mehrere
> Startversuche, zunehmend vermindert wird, kann man das durchaus auch als
> "Verbraten" der Ladung des Akkus bezeichnen.

Die Ladungsmenge wird nicht verbraten, sondern verschoben. Wenn du 
anderer Meinung bist, dann lege bitte dar, wie und wo die Elektronen 
"verbraten" werden. Ladung kann nicht einfach so vernichtet werden, 
Stichwort: Ladungserhaltung

L. H. schrieb:
> Wenngleich es im Endeffekt (bezogen auf die Ladung eines Akkus) nur auf
> eines hinauslaufen KANN:
> Nämlich die Minderung seiner Ladungsmenge.

Hier auch wieder: Ladungserhaltung. Die Ladungsmenge in einem 
geschlossenen System ist immer konstant.

L. H. schrieb:
> Unterhalten wir uns lieber über Ladungsmengen.

Ladung ist eine Anhäufung von Ladungsteilchen, im akutellen Kontext 
Elektronen. Verschieben sich die Ladungsteichen, spricht man von einem 
elektrischen Strom. Die Elektronen fliessen stets in Richtung eines 
höhreren Potentials, was bei einem Akku der Pluspol ist. Also nochmal: 
Die Elektronen verlassen den Akku beim negativen Pol, die gleiche Menge 
an Elektronen tritt beim positiven Pol wieder ein. Das Ganze nennt sich 
Stromkreis.
Tut mir leid, aber einfacher kann ich das Ganze nicht erklären.

von L. H. (holzkopf)


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Teo D. schrieb:
> Dazu sag ich nur "42".

Verstehe ich nicht.
Könntest Du das bitte allgemeinverständlich erklären?

Teo D. schrieb:
> Ansonsten, Apfel und Birnen.
> Physik und Technik, sind sich halt nicht immer einig :)

Quatsch:
Die gesamte Technik basiert auf Physik. :)

Vornehmlich der Experimental-Physik.
Das ist nämlich die, welche jederzeit in der Praxis auch 
nachvollziehbar/nachweisbar ist.


Sven B. schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Nämlich die Minderung seiner Ladungsmenge.
>> [...]
>> "Die Ladungsmenge, die ein Akkumulator speichern kann, wird in
>> Amperestunden (Ah) angegeben und als Kapazität (Nennkapazität)
>> bezeichnet.
>
> Das ist beides "Ladung" im umgänglichen Sprachgebrauch, und nicht im
> physikalischen Sinne. Was hier eigentlich gemeint ist ist Energie, nicht
> Ladung. Eine Batterie speichert keine Ladung, ein Kondensator auch nicht
> (bzw. eine der Platten speichert Ladung, aber beide Platten zusammen
> genommen sind eben wieder elektrisch neutral).

Was soll das heißen:
"Ladung" im umgänglichen Sprachgebrauch und nicht im physikalischen 
Sinn??

Fakt ist, daß bei der Ladung eines Akkus Stoffwechselveränderungen in 
ihm stattfinden.
Genauer gesagt, Material-Veränderungen an seinen Elektroden.
Damit ist auch nicht zunächst Energie gemeint, sondern, daß durch Ladung 
von ihm hernach Energie "abgerufen" werden kann.
Und diese abrufbare Energie basiert ausschließlich und nur auf 
Ladungsmengen, die aus ihm entnommen werden können.

Selbstverständlich speichert ein Akku Ladung.
Was denn sonst?
Kondensator interessiert in diesem Zusammenhang NICHT.
Ist eine andere "Baustelle". :)

Ganz abgesehen davon:
Seit wann kann ein C keine Ladung speichern??

Sven B. schrieb:
> Die Energie wird durch
> das Trennen von Ladung gespeichert (naja, beim Kondensator, bei der
> Batterie passiert das Trennen erst nach und nach, die Speicherung ist
> hier im chemischen Potential), und beim Zusammenführen (Stromfluss der
> durch die Batterie getrieben wird) wird die Energie wieder frei. Die
> getrennten Ladungen befinden sich aber alle innerhalb des
> Energiespeiches.

Denke nicht, daß da zunächst (bei der Aufladung eines Akkus) Energie 
durch Ladungstrennung gespeichert wird.
Fakt ist:
Wir klemmen + und - (Versorgung) an den Akku an, um ihn aufzuladen.

Wodurch entspr. Stoffwechselveränderungen an seinen Elektroden initiiert 
werden.
Die aber nur davon abhängen, welche Elektrode an + od. - angeschlossen 
ist.

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

L. H. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> Dazu sag ich nur "42".
>
> Verstehe ich nicht.
> Könntest Du das bitte allgemeinverständlich erklären?

"Per Anhalter durch die Galaxis"
Ein Science Fiction Romanreihe, in der Physik umgangssprachlich 
erklärt/erwähnt wird.
(Das mit dem Fliegen, sollte auch ein Leihe verstehen. Mit dem Schweben 
wird's schon schwieriger, da nur erwähnt)

L. H. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> Ansonsten, Apfel und Birnen.
>> Physik und Technik, sind sich halt nicht immer einig :)
>
> Quatsch:
> Die gesamte Technik basiert auf Physik. :)

Beispiel: Stromrichtung
Fließt der Strom nun von + nach - o. doch von - nach + ?

In der Technik werden viele Dinge halt vereinfacht dargestellt, zum 
Glück.
Aus führen Unverständnis, werden manche Dinge weiterhin mit 
/in­kor­rekten/ Begriffe bezeichnet/beschrieben.
(ein Grund warum ich Chemie hasste)

von Sven B. (scummos)


Lesenswert?

L. H. schrieb:
> Vornehmlich der Experimental-Physik.
> Das ist nämlich die, welche jederzeit in der Praxis auch
> nachvollziehbar/nachweisbar ist.
Äh? Ne. Die Experimentalphysik zeichnet sich gegenüber der theoretischen 
Physik vor allem durch ein pragmatischeres Vorgehen aus und dadurch, 
dass sie ihre Modelle gern so wählt dass sie gut zur Realität passen. 
Dadurch sind der Experimentalphysik tendentiell eher Bereiche der Natur 
zugänglich, die die theoretische Physik quasi gar nicht behandeln kann, 
da der Aufbau einer funktionierenden Theorie aus fundamentalen Gesetzen 
nur schwer möglich ist.
Die Vorhersagen beider Bereiche sind in der Praxis nachprüfbar; sonst 
wäre es keine Physik. Manchmal ist der Aufbau einer zusätzlichen eher 
experimentellen Theorie auf Basis eines Formalismus aus der 
theoretischen Physik notwendig, um ein Experiment sinnvoll verstehen zu 
können, aber a priori gibt es da keine Unterschiede.

> Sven B. schrieb:
>> L. H. schrieb:
>>> Nämlich die Minderung seiner Ladungsmenge.
>>> [...]
>>> "Die Ladungsmenge, die ein Akkumulator speichern kann, wird in
>>> Amperestunden (Ah) angegeben und als Kapazität (Nennkapazität)
>>> bezeichnet.
>>
>> Das ist beides "Ladung" im umgänglichen Sprachgebrauch, und nicht im
>> physikalischen Sinne. Was hier eigentlich gemeint ist ist Energie, nicht
>> Ladung. Eine Batterie speichert keine Ladung, ein Kondensator auch nicht
>> (bzw. eine der Platten speichert Ladung, aber beide Platten zusammen
>> genommen sind eben wieder elektrisch neutral).
>
> Was soll das heißen:
> "Ladung" im umgänglichen Sprachgebrauch und nicht im physikalischen
> Sinn??
Das heißt dass mit "Ladung" hier eigentlich Energie gemeint ist. Es 
steht halt das falsche Wort da, weil das im Sprachgebrauch oft so 
verwendet wird ("aufladen" etc). So wie man im Sprachgebrauch auch 
"Energieverbrauch" sagt (was auch ok ist), obwohl die Energie natürlich 
formal nicht verbraucht, sondern umgewandelt wird.

> Und diese abrufbare Energie basiert ausschließlich und nur auf
> Ladungsmengen, die aus ihm entnommen werden können.
>
> Selbstverständlich speichert ein Akku Ladung.
> Was denn sonst?
Ein Akku speichert Energie in Form eines chemischen Potentials. Er 
speichert keine Ladung. Beim Entladevorgang werden Ladungen getrennt, 
und dabei wird Energie nutzbar. Zu keinem Zeitpunkt enthält ein Akku 
insgesamt mehr oder weniger Ladung als der Tisch, auf dem er liegt! Die 
Gesamtladung in dem Akku ist Null, die ganze Zeit -- glaub's oder lass 
es bleiben, ich habe es jetzt oft genug gesagt. Es gibt ja Dinge, die 
Ladungen speichern, am bekanntesten zum Beispiel eine Metallkugel, die 
man an einen Van-de-Graaff-Generator anschließt. Da speichert die Kugel 
tatsächlich Ladung, denn da sind auf der Kugel tatsächlich mehr negative 
als positive Ladungsträger. Die "fehlende" Ladung wird dabei der 
Umgebung entnommen. Das ist beim Akku nicht der Fall, es wird in der 
Summe über beide Elektroden nie Ladung aus der Umgebung entnommen oder 
in diese abgegeben.

> Kondensator interessiert in diesem Zusammenhang NICHT.
> Ist eine andere "Baustelle". :)
>
> Ganz abgesehen davon:
> Seit wann kann ein C keine Ladung speichern??
Abgesehen davon dass es in diesem Zusammenhang nicht interessiert 
interessiert es trotzdem? ;p
Bei einem Kondensator ist die Situation eigentlich ähnlich. Jede Platte 
für sich speichert Ladung, aber der Kondensator als Ganzes ist 
elektrisch neutral.

> Denke nicht, daß da zunächst (bei der Aufladung eines Akkus) Energie
> durch Ladungstrennung gespeichert wird.
> Fakt ist:
> Wir klemmen + und - (Versorgung) an den Akku an, um ihn aufzuladen.
>
> Wodurch entspr. Stoffwechselveränderungen an seinen Elektroden initiiert
> werden.
> Die aber nur davon abhängen, welche Elektrode an + od. - angeschlossen
> ist.
Also ...?

von L. H. (holzkopf)


Lesenswert?

Sven B. schrieb:
> Das ist beides "Ladung" im umgänglichen Sprachgebrauch, und nicht im
> physikalischen Sinne. Was hier eigentlich gemeint ist ist Energie, nicht
> Ladung. Eine Batterie speichert keine Ladung, ein Kondensator auch nicht
> (bzw. eine der Platten speichert Ladung, aber beide Platten zusammen
> genommen sind eben wieder elektrisch neutral). Die Energie wird durch
> das Trennen von Ladung gespeichert (naja, beim Kondensator, bei der
> Batterie passiert das Trennen erst nach und nach, die Speicherung ist
> hier im chemischen Potential), und beim Zusammenführen (Stromfluss der
> durch die Batterie getrieben wird) wird die Energie wieder frei. Die
> getrennten Ladungen befinden sich aber alle innerhalb des
> Energiespeiches.

"Kratzt" das denn irgendjemand??
Ich denke, Du "kaprizierst" Dich hier auf eine Erklärung von "Ladung", 
die im Grunde genommen niemand interessiert.

Daß mit "Ladung" (insbesonders auch in Zusammenhang mit dem Thema) 
jedwede "Speicherung" von Energie gemeint ist, bedarf doch eigentlich 
gar keiner Diskussion. :)

Ferner denke ich, daß es deshalb überflüssig ist, "Erklärungs-Kapriolen" 
zu schlagen, die unterschiedliche Speicherarten von Energie betreffen.
Sieh Dir doch bitte z.B. etwas genauer an, was Du im Zitat zur 
Energiespeicherung in einem C sagst.
Es interessiert doch - Entschuldigung - keine Sau, ob beide Platten 
zusammen genommen elektrisch neutral sind!

Der springende Punkt ist, daß auf einer der Platten Ladungen (im 
Überschuß) "angehäuft" sind.
Die an sich bestrebt sind, zur anderen Plattenseite kommen zu können.
Was aber nicht möglich ist, weil sich zwischen den Platten ein 
Dielektrikum befindet.
Das ist insgesamt jedoch bei einem C etwas anders gelagert, als bei 
einem Akku. ;)


be s. schrieb:
> Den Stromfluss ermöglicht die Spannung, die vom Akku bereitgestellt
> wird. Was mit der Ladung (Elektronen) geschieht, habe ich bereits
> erklärt.

Und wovon hängt die U ab, die ein Akku bereitstellen kann?
Vielleicht, evtl., ggf. von seiner Ladungsmenge, die jeweils (nur noch) 
aktivierbar ist?
Vgl. Startversuche. :)

be s. schrieb:
> Ladung kann nur entnommen werden, wenn das Ding statisch geladen ist.
> Nach deiner Theorie könnte man beide Pole aufladen und aus beiden
> gleichzeitig wieder Strom ziehen, nur warum macht das bloss keiner?

Seit wann sind Akkus statisch geladen? ;)
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrostatik
Ich sprach NICHT davon, daß man beide Pole aufladen könne.

be s. schrieb:
> Die Ladungsmenge wird nicht verbraten, sondern verschoben. Wenn du
> anderer Meinung bist, dann lege bitte dar, wie und wo die Elektronen
> "verbraten" werden. Ladung kann nicht einfach so vernichtet werden,
> Stichwort: Ladungserhaltung

Der absolute Ladungszustand von "Ladungs-Lieferanten" hängt i.a. davon 
ab, was sie jeweils nach evtl. iterativer Stromentnahme überhaupt  noch 
an Ladung zu liefern vermögen. ;)
Vgl. dazu:
a) Startversuche
b) Ladungsmengen Akku => Wikipedia

Was übrigens auch für C's Gültigkeit hat!

Ich denke, wir sollten dabei eines NICHT durcheinanderbringen:
Die "Ladungserhaltung" hat NUR mit dem Niveau, auf dem sie jeweils 
zweifellos stattfindet, zu tun.
Nicht aber irgendetwas damit, daß sich dieses Niveau verändern kann.

Und dieses Niveau kann sich dadurch verändern, daß Stromentnahmen zu 
Lasten der Ladungsmenge vorgenommen wurden.
Vgl. Startversuche.

Und nun leg doch bitte Du mal dar:
Wurde bei der Stromentnahme der Startversuche Ladung "verbraten" oder 
nicht?
Falls Du der Meinung sein solltest, daß dabei keine Ladung "verbraten" 
wurde, bitte ich Dich um eine Erklärung dafür, warum der Anlasser bei 
den weiteren Startversuchen zunehmend "abschlappt".
Etwa aus "Ladeerhaltungsgründen"?? ;)


Teo D. schrieb:
> "Per Anhalter durch die Galaxis"
> Ein Science Fiction Romanreihe, in der Physik umgangssprachlich
> erklärt/erwähnt wird.
> (Das mit dem Fliegen, sollte auch ein Leihe verstehen. Mit dem Schweben
> wird's schon schwieriger, da nur erwähnt)

Ahja, danke - da sterbe ich bzgl. "42" wenigstens nicht dumm. :)
(Technisch wurde das Schweben erheblich früher realisiert, als das 
Fliegen (per Tragflächen-Auftrieb).
Meintest Du aber (vermutlich) nicht.)

Teo D. schrieb:
> Beispiel: Stromrichtung
> Fließt der Strom nun von + nach - o. doch von - nach + ?

Kannst Du nachlesen.

Teo D. schrieb:
> In der Technik werden viele Dinge halt vereinfacht dargestellt, zum
> Glück.
> Aus führen Unverständnis, werden manche Dinge weiterhin mit
> /in­kor­rekten/ Begriffe bezeichnet/beschrieben.
> (ein Grund warum ich Chemie hasste)

In der Technik wird nicht lang "herumgehampelt", sondern die Dinge 
werden beim Namen genannt.
Auch allgemeinverständlich.

Was absolut nichts mit "Vereinfachungen" zu tun hat.
Sondern damit, daß vorausgesetzt wird, daß jeder weiß, was gemeint ist, 
wenn man z.B. von "Ladung" eines Akkus oder eines C's oder einer L 
spricht.
In allen gen. Fällen geht es nur um die Speichermöglichkeit von Energie, 
die auch wieder abrufbar ist.

Sven B. schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Vornehmlich der Experimental-Physik.
>> Das ist nämlich die, welche jederzeit in der Praxis auch
>> nachvollziehbar/nachweisbar ist.
> Äh? Ne. Die Experimentalphysik zeichnet sich gegenüber der theoretischen
> Physik vor allem durch ein pragmatischeres Vorgehen aus und dadurch,
> dass sie ihre Modelle gern so wählt dass sie gut zur Realität passen.
> Dadurch sind der Experimentalphysik tendentiell eher Bereiche der Natur
> zugänglich, die die theoretische Physik quasi gar nicht behandeln kann,
> da der Aufbau einer funktionierenden Theorie aus fundamentalen Gesetzen
> nur schwer möglich ist.

Quatsch:
Sieh Dir doch dazu mal die Entwicklungsgeschichte der Physik an.
Sie basiert NUR auf der Experimentalphysik!

Was glaubst Du denn, wie Archimedes zu seiner legendären Aussage bzgl. 
Hebel kam? http://www.aphorismen.de/zitat/18536
Glaubst Du im Ernst, er hätte sich das einfach so "aus den Rippen 
geschwitzt"??

Auch funktionierende Theorien können nur auf der Basis fundamentaler und 
"abgesicherter" Gesetze möglich sein.

Sven B. schrieb:
> Das heißt dass mit "Ladung" hier eigentlich Energie gemeint ist. Es
> steht halt das falsche Wort da, weil das im Sprachgebrauch oft so
> verwendet wird ("aufladen" etc). So wie man im Sprachgebrauch auch
> "Energieverbrauch" sagt (was auch ok ist), obwohl die Energie natürlich
> formal nicht verbraucht, sondern umgewandelt wird.

Achja - das falsche Wort steht also bei "Ladung" da?
Wird damit also bei:
- Ladungsmengen (Kapazität) eines Akkus
- bei der Intensität eines Stromflusses I (bzgl. delta Q)
- bei der Ladung von C's
- bei der Ladung von L's
nur "herumgeblödelt"??

Sven B. schrieb:
> Zu keinem Zeitpunkt enthält ein Akku
> insgesamt mehr oder weniger Ladung als der Tisch, auf dem er liegt! Die
> Gesamtladung in dem Akku ist Null, die ganze Zeit -- glaub's oder lass
> es bleiben, ich habe es jetzt oft genug gesagt.

Dein Vergleich "hinkt auf beiden Füßen":
Brück doch mal den Tisch per Cu-Kabel.
Und dann die Akku-Klemmen.
Unterschied feststellbar?

Die einem Akku entnehmbare Ladungsmenge ist erst dann NULL, wenn er 
KEINERLEI Stromanforderung mehr abdecken kann.
Nicht mal mehr die, eine Pipifax-LED zum Leuchten bringen zu können.

Sven B. schrieb:
> Es gibt ja Dinge, die
> Ladungen speichern, am bekanntesten zum Beispiel eine Metallkugel, die
> man an einen Van-de-Graaff-Generator anschließt. Da speichert die Kugel
> tatsächlich Ladung, denn da sind auf der Kugel tatsächlich mehr negative
> als positive Ladungsträger. Die "fehlende" Ladung wird dabei der
> Umgebung entnommen. Das ist beim Akku nicht der Fall, es wird in der
> Summe über beide Elektroden nie Ladung aus der Umgebung entnommen oder
> in diese abgegeben.

Das ist ein eher weniger zielführendes Beispiel. ;)
Haben wir denn in unseren el. geschlossenen "Stromkreisen" auch positive 
Ladungsträger zu unserer Verfügung stehend??

Sven B. schrieb:
>> Kondensator interessiert in diesem Zusammenhang NICHT.
>> Ist eine andere "Baustelle". :)
>>
>> Ganz abgesehen davon:
>> Seit wann kann ein C keine Ladung speichern??
> Abgesehen davon dass es in diesem Zusammenhang nicht interessiert
> interessiert es trotzdem? ;p
> Bei einem Kondensator ist die Situation eigentlich ähnlich. Jede Platte
> für sich speichert Ladung, aber der Kondensator als Ganzes ist
> elektrisch neutral.

Mich interessierte nur Deine gedankliche Parallele zur 
Ladungsspeicherung bei einem C und bei einem Akku.:)
Und die ist alles andere (vergleichsweise) als stichhaltig 
gleichsetzbar.
Weil es sich nämlich jeweils um völlig andere Vorgänge der 
Energiespeicherung handelt.

Sven B. schrieb:
> Also ...?

Wir können einen Akku laden und durch Stromentnahme entladen.
Was denn sonst?

Was auch die Frage des TE beantwortet
Ob man das nun von der "Energie-Entnahme" her oder von der 
"Ladungs-Minderung" her sieht, ist dabei einerlei.

von B. S. (bestucki)


Lesenswert?

L. H. schrieb:
> Es interessiert doch - Entschuldigung - keine Sau, ob beide Platten
> zusammen genommen elektrisch neutral sind!

Doch, tut es, weil ansonsten der Kondensator nicht wie gewünscht 
funktionieren würde.

L. H. schrieb:
> Der springende Punkt ist, daß auf einer der Platten Ladungen (im
> Überschuß) "angehäuft" sind.

Der springende Punkt ist, dass auf einer Platte ein Überschuss und auf 
der anderen ein Mangel ist. So gesehen ist der Kondensator elektrisch 
netral. Im Kondensator befinden sich gleich viele negative und positive 
Ladungen. Das ist bei einem Akku nicht anders.

L. H. schrieb:
> Ich sprach NICHT davon, daß man beide Pole aufladen könne.
Doch, siehe hier:
L. H. schrieb:
> Richtig ist, daß die Ladung aus einem Pol herausfließt.
> Dabei wird sie aber (extern) "verbraten".

Deine Aussage impliziert ebenfalls, dass so etwas wie ein Stromkreis 
nicht existiert.

L. H. schrieb:
> Und nun leg doch bitte Du mal dar:
> Wurde bei der Stromentnahme der Startversuche Ladung "verbraten" oder
> nicht?

Nein, wie ich bereits mehrmals erklärt habe.

L. H. schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Zu keinem Zeitpunkt enthält ein Akku
>> insgesamt mehr oder weniger Ladung als der Tisch, auf dem er liegt! Die
>> Gesamtladung in dem Akku ist Null, die ganze Zeit -- glaub's oder lass
>> es bleiben, ich habe es jetzt oft genug gesagt.
>
> Dein Vergleich "hinkt auf beiden Füßen":
> Brück doch mal den Tisch per Cu-Kabel.
> Und dann die Akku-Klemmen.
> Unterschied feststellbar?

Nein, er hinkt nicht. Nimm ein Kabel, steck ein Ende in die Erde und mit 
dem anderen kontaktierst du den Tisch sowie den Akku an beliebigen 
Stellen. Unterschied feststellbar?


Nochmal ganz einfach erklärt:
Ich schliesse eine Quelle an einen Akku an, so dass dank Stromkreis 
Elektronon in den negativen Pol gedrückt werden. Da es ein Stromkreis 
ist, muss die selbe Menge Elektronen den positiven Pol verlassen. Der 
Akku ist nun "geladen", aber immernoch elektrisch neutral, denn es 
befindet sich die gleiche Menge Elektronen (sprich Ladung) im Akku, wie 
zuvor.
Das "Entladen" (nicht zu verwechseln mit Ladung entnehmen) funktioniert 
genau umgekehrt. Elektronen verlassen den Akku beim negativen Pol und 
werden beim positiven wieder reingedrückt, da auch bem Entladen ein 
Stromkreis verwendet wird. Zu jedem Zeitpunkt befindet sich die gleiche 
Menge Elektronen (sprich Ladung) im Akku. Entscheident ist nur die 
Verteilung der Ladung auf die beiden Pole.

So, das war jetzt mein letzter Beitrag, in dem ich L.H. die Welt 
erkläre. Ich empfehle dir ein Physikbuch, um die Grundlagen zu erlernen, 
denn du besitzt ein grundlegen falsches Bild, was diese Thematik angeht 
(nicht böse gemeint, nur eine Feststellung).

: Bearbeitet durch User
von Sven B. (scummos)


Lesenswert?

L. H. schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Das ist beides "Ladung" im umgänglichen Sprachgebrauch, und nicht im
>> physikalischen Sinne. Was hier eigentlich gemeint ist ist Energie, nicht
>> Ladung. Eine Batterie speichert keine Ladung, ein Kondensator auch nicht
>> (bzw. eine der Platten speichert Ladung, aber beide Platten zusammen
>> genommen sind eben wieder elektrisch neutral). Die Energie wird durch
>> das Trennen von Ladung gespeichert (naja, beim Kondensator, bei der
>> Batterie passiert das Trennen erst nach und nach, die Speicherung ist
>> hier im chemischen Potential), und beim Zusammenführen (Stromfluss der
>> durch die Batterie getrieben wird) wird die Energie wieder frei. Die
>> getrennten Ladungen befinden sich aber alle innerhalb des
>> Energiespeiches.
>
> "Kratzt" das denn irgendjemand??
> Ich denke, Du "kaprizierst" Dich hier auf eine Erklärung von "Ladung",
> die im Grunde genommen niemand interessiert.
Gut, bitteschön -- wenn du nicht Willens bist, dich um eine saubere 
Verwendung der Fachbegriffe zu diesem Thema zu bemühen, dann macht diese 
Diskussion keinen Sinn. Ich verstehe dich dann die ganze Zeit falsch und 
das ist nicht meine Schuld, weil du einfach Wörter anders verwendest als 
sie definiert sind. Siehe quasi den kompletten Verlauf dieses Threads.
Wenn für dich das Entnehmen von Ladung aus einem System und das 
Verschieben_ von Ladung _innerhalb dieses Systems zwischen Punkten 
unterschiedlichen Potentials dasselbe ist, dann lebe mit diesem 
Weltbild, ich habe keine Lust mit dieser Prämisse über irgendwas zu 
diskutieren.

> be s. schrieb:
>> Ladung kann nur entnommen werden, wenn das Ding statisch geladen ist.
>> Nach deiner Theorie könnte man beide Pole aufladen und aus beiden
>> gleichzeitig wieder Strom ziehen, nur warum macht das bloss keiner?
>
> Seit wann sind Akkus statisch geladen? ;)
> https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrostatik
Das versuchen wir dir ja die ganze Zeit zu erklären, dass deine 
Verwendung der Sprache aber genau das suggeriert.

> Nicht aber irgendetwas damit, daß sich dieses Niveau verändern kann.
Das "Niveau" heißt "elektrisches Potential". Benutz' doch einfach mal 
die Wörter, die alle anderen Menschen auch benutzen, dann kann man auch 
sinnvoll diskutieren.

>> Äh? Ne. Die Experimentalphysik zeichnet sich gegenüber der theoretischen
>> Physik vor allem durch ein pragmatischeres Vorgehen aus und dadurch,
>> dass sie ihre Modelle gern so wählt dass sie gut zur Realität passen.
>> Dadurch sind der Experimentalphysik tendentiell eher Bereiche der Natur
>> zugänglich, die die theoretische Physik quasi gar nicht behandeln kann,
>> da der Aufbau einer funktionierenden Theorie aus fundamentalen Gesetzen
>> nur schwer möglich ist.
>
> Quatsch:
> Sieh Dir doch dazu mal die Entwicklungsgeschichte der Physik an.
> Sie basiert NUR auf der Experimentalphysik!
Stimmt halt einfach nicht. Der komplette LHC am CERN wurde zum Beispiel 
aufgrund rein theoretischer Überlegungen gebaut (hauptsächlich das 
Higgs-Physik-Zeug). Das lief so ab dass die Theoretiker die Theorie für 
das Higgs aufgestellt haben, ausgerechnet was es für Eigenschaften hat, 
und dann gesagt "hier, dieses Experiment müsst ihr so und so bauen und 
das wird dabei rauskommen". Und so war's dann (naja, nicht ganz so 
glorreich, aber im Wesentlichen). Für die Theoretiker ist das Thema 
schon seit 30 Jahren abgehakt, die warteten nur, bis die Technologie 
weit genug ist um ihrer Theorie den "experimentell bestätigt"-Haken zu 
verpassen.
Ein anderes Beispiel für solche Experimente sind zum Beispiel die 
Beobachtung des Hulse-Taylor-Pulsarsystems aufgrund von Vorhersagen der 
ART oder überhaupt alle Experimente, die etwa die gravitationelle 
Rotverschiebung wie von der ART vorhergesagt überprüfen.
Viele Experimente konnten überhaupt nur durchgeführt werden, weil es 
vorher eine Theorie gab, die gesagt hat welches Experiment überhaupt 
gemacht werden muss. Es ist nicht so, dass das Experiment immer als 
erstes kam und dann wurden die Eigenschaften der Theorie so gewählt dass 
genau das erklärt wird. Die Entwicklungsgeschichte der Physik war schon 
immer ein Hin und Her zwischen Theorie und Experiment.
Dazu kommt noch, dass Experimentalphysik und Experimente eigentlich 
zweierlei Dinge sind. Es gibt Experimente, und es gibt experimentelle 
Physik, und letzteres ist das was sich Menschen, die nicht Physik 
studiert haben, normalerweise unter theoretischer Physik vorstellen (was 
ihnen nicht vorzuwerfen ist). Und dann gibt es noch theoretische Physik.

> Haben wir denn in unseren el. geschlossenen "Stromkreisen" auch positive
> Ladungsträger zu unserer Verfügung stehend??
Ob du die positiven oder die negativen Ladungsträger betrachtest ist 
eigentlich völlig egal. Die negativen sind halt physikalisch etwas 
naheliegender, weil du sie klar mit einem echten Teilchen assoziieren 
kanst.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

@ L. H. (holzkopf)

>Fakt ist, daß bei der Ladung eines Akkus Stoffwechselveränderungen in
>ihm stattfinden.
>Genauer gesagt, Material-Veränderungen an seinen Elektroden.
>Damit ist auch nicht zunächst Energie gemeint, sondern, daß durch Ladung
>von ihm hernach Energie "abgerufen" werden kann.
>Und diese abrufbare Energie basiert ausschließlich und nur auf
>Ladungsmengen, die aus ihm entnommen werden können.

Du machst Deinem Namen wirklich alle Ehre ...

Guck Dir die chemischen Gleichungen einer x-beliebigen Zelle an.
Die eine Elektrode gibt Elektronen ab, die die andere dann wieder 
aufnimmt.
Von ausen betrachtet bleibt alles neutral - so wie bei jeder chemischen 
Reaktion, die eigentlich nur Energie abgeben will. Nur daß hier der 
Ladungs- (Elektronen-)fluß und der Ionenfluß räumlich getrennt werden, 
um die Elektronen auf indirektem Wege Arbeit verrichten zu lassen, 
während die Elektronen in ihrem Potential fallen

>(Das mit dem Fliegen, sollte auch ein Leihe verstehen. Mit dem Schweben

Leihe ... ?

>Wurde bei der Stromentnahme der Startversuche Ladung "verbraten" oder
>nicht?
>Falls Du der Meinung sein solltest, daß dabei keine Ladung "verbraten"
>wurde, bitte ich Dich um eine Erklärung dafür, warum der Anlasser bei
>den weiteren Startversuchen zunehmend "abschlappt".

Weil das chemische Material sich auf ein niedrigeres Energiepotential 
begeben hat, und nicht, weil die Elektronen plötzlich weg sind ...

>Wir können einen Akku laden und durch Stromentnahme entladen.
>Was denn sonst?

>Was auch die Frage des TE beantwortet
>Ob man das nun von der "Energie-Entnahme" her oder von der
>"Ladungs-Minderung" her sieht, ist dabei einerlei.

Energieentnahme ja, Ladungsminderung nein - denke nochmal drüber nach.

Und was des TOs Frage anfangs betrifft:
Rein elektrisch betrachtet müsste man den Energiegehalt betrachten. Wenn 
man aber Systeme mit gleicher Spannung betrachtet, dann wird es eben 
gern vereinfacht, indem man die Spannung einfach wegläßt (ist ja eh 
bekannt), und nur noch die Ladungsmenge nimmt. Man kann also 
unterschiedlichen Akkus gleicher Spannungslage über deren Ladungsmenge 
(Kapaziät) vergleichen, ohne viel Aussagekraft zu verlieren.
Daß das nicht wirklich genau ist, ist logischerweise klar, da ein Akkus 
oder generell eine elektrochemische Zelle selten eine gleichbleibende 
Spannung aufweist.

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Sven B. schrieb:
>> Sie basiert NUR auf der Experimentalphysik!
> Stimmt halt einfach nicht. Der komplette LHC am CERN wurde zum Beispiel
> aufgrund rein theoretischer Überlegungen gebaut

"zum Beispiel" is gut :)
Was zum Teufel willst du Experimentieren, wenn du nicht vorher eine 
Theorie hast?

Sven B. schrieb:
> Die negativen sind halt physikalisch etwas
> naheliegender, weil du sie klar mit einem echten Teilchen assoziieren
> kanst.

Na ja, ich würde sagen, weil mit denen einfacher "Rattenfänger von 
Hameln", zu Spielen ist :)

L. H. schrieb:
> Glaubst Du im Ernst, er hätte sich das einfach so "aus den Rippen
> geschwitzt"??

JA. Man nennt es im Allgemeinem "Nachdenken".

von Sven B. (scummos)


Lesenswert?

Teo D. schrieb:
> Sven B. schrieb:
>>> Sie basiert NUR auf der Experimentalphysik!
>> Stimmt halt einfach nicht. Der komplette LHC am CERN wurde zum Beispiel
>> aufgrund rein theoretischer Überlegungen gebaut
>
> "zum Beispiel" is gut :)
> Was zum Teufel willst du Experimentieren, wenn du nicht vorher eine
> Theorie hast?

Ach naja, es gibt schon genug Experimente, die gemacht wurden, ohne dass 
es vorher eine Theorie gab die das richtige Ergebnis (oder überhaupt 
irgendein Ergebnis) vorhersagt.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

@Teo Derix (teoderix)

>Was zum Teufel willst du Experimentieren, wenn du nicht vorher eine
>Theorie hast?

Sehr gewagte Frage mit integrierter Behauptung. Was z.B. meinst Du, 
welche Theorie damals die Alchimisten hatten? Die haben vielleicht 
irgendwelche Ideen gehabt, wie man Gold machen könnten. Aber als Theorie 
würde ich sowas noch nicht bezeichnen.
"Erfahrene" Alchimisten werden zwar vielleicht irgendwelche Regeln 
gefunden  und berücksichtigt haben, aber zum größten Teil bestand deren 
Beschäftigung sicherlich nur aus mehr oder weniger ungezielten Versuchen 
... also reinweg experimentell, nix theoretisch.

: Bearbeitet durch User
von L. H. (holzkopf)


Lesenswert?

Sven B. schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Sven B. schrieb:
>>> Das ist beides "Ladung" im umgänglichen Sprachgebrauch, und nicht im
>>> physikalischen Sinne. Was hier eigentlich gemeint ist ist Energie, nicht
>>> Ladung. Eine Batterie speichert keine Ladung, ein Kondensator auch nicht
>>> (bzw. eine der Platten speichert Ladung, aber beide Platten zusammen
>>> genommen sind eben wieder elektrisch neutral). Die Energie wird durch
>>> das Trennen von Ladung gespeichert (naja, beim Kondensator, bei der
>>> Batterie passiert das Trennen erst nach und nach, die Speicherung ist
>>> hier im chemischen Potential), und beim Zusammenführen (Stromfluss der
>>> durch die Batterie getrieben wird) wird die Energie wieder frei. Die
>>> getrennten Ladungen befinden sich aber alle innerhalb des
>>> Energiespeiches.
>>
>> "Kratzt" das denn irgendjemand??
>> Ich denke, Du "kaprizierst" Dich hier auf eine Erklärung von "Ladung",
>> die im Grunde genommen niemand interessiert.
> Gut, bitteschön -- wenn du nicht Willens bist, dich um eine saubere
> Verwendung der Fachbegriffe zu diesem Thema zu bemühen, dann macht diese
> Diskussion keinen Sinn. Ich verstehe dich dann die ganze Zeit falsch und
> das ist nicht meine Schuld, weil du einfach Wörter anders verwendest als
> sie definiert sind.

Bleib doch bitte mal "auf dem Teppich". :)
Welche Wörter verwende ich denn anders als sie definiert sind?

Ist etwa die Ladungsmenge eines Akkus NICHT definiert?
Bezog sich das von mir gen. Beispiel mit den Startversuchen etwa NICHT 
auf die Veränderung der Ladungsmenge eines Akkus?

Nein - ich bleibe dabei:
Du kaprizierst Dich... :)

Nochmal aus Wikipedia zitiert:

"Die Ladungsmenge, die ein Akkumulator speichern kann, wird in 
Amperestunden (Ah) angegeben und als Kapazität (Nennkapazität) 
bezeichnet. Diese darf nicht verwechselt werden mit der Kapazität eines 
Kondensators, die in Amperesekunde pro Volt (As/V) definiert ist und in 
der Einheit Farad (F) angegeben wird. Die angegebene Nennkapazität beim 
Akku bezieht sich immer auf einen bestimmten Entladestrom und nimmt - je 
nach Akkutyp unterschiedlich stark - mit höheren Entladeströmen ab."

Das ist doch wohl ganz klar und eindeutig, und es läßt auch keinerlei 
Interpretations-Spielraum zu/übrig!


Die thematisierte Frage
"Wie wird eine Batterie entladen?"
läßt sich doch im Grunde genommen ganz simpel beantworten:
Entladen wird ein Akku dadurch, daß man an seine Klemmen einen 
Verbraucher anklemmt.
Ob das nun ein Anlasser oder sonstwas ist, spielt an sich keine Rolle. 
:D

Die Startversuch-Beispiele sollten nur verdeutlichen, wie SCHNELL durch 
einen Verbraucher, der kurzfristig enorm hohe Ströme aus einem Akku 
zieht, dessen Ladungsmenge abnimmt.

Und ich bleibe auch weiterhin dabei:
Es ist gleichermaßen legitim, die Entladung eines Akkus als Verminderung 
seiner Ladungsmenge einzuordnen bzw. als "Energie-Entnahme" aus ihm.
Das ist kein "Entweder" "Oder"!
Sondern nur die Einordnung eines identischen Sachverhaltes aus 
unterschiedlichen Sichtweisen.
Darüber können auch "Spiegelfechtereien" aller Art NICHT hinwegtäuschen!


Jens G. schrieb:
>>Wir können einen Akku laden und durch Stromentnahme entladen.
>>Was denn sonst?
>
>>Was auch die Frage des TE beantwortet
>>Ob man das nun von der "Energie-Entnahme" her oder von der
>>"Ladungs-Minderung" her sieht, ist dabei einerlei.
>
> Energieentnahme ja, Ladungsminderung nein - denke nochmal drüber nach.
>
> Und was des TOs Frage anfangs betrifft:
> Rein elektrisch betrachtet müsste man den Energiegehalt betrachten. Wenn
> man aber Systeme mit gleicher Spannung betrachtet, dann wird es eben
> gern vereinfacht, indem man die Spannung einfach wegläßt (ist ja eh
> bekannt), und nur noch die Ladungsmenge nimmt. Man kann also
> unterschiedlichen Akkus gleicher Spannungslage über deren Ladungsmenge
> (Kapaziät) vergleichen, ohne viel Aussagekraft zu verlieren.
> Daß das nicht wirklich genau ist, ist logischerweise klar, da ein Akkus
> oder generell eine elektrochemische Zelle selten eine gleichbleibende
> Spannung aufweist.

Na klar lassen sich umgekehrt über die Feststellung der Verminderung der 
Ladungsmenge (die ich mit "Ladungs-Minderung" meinte) Aussagen zur 
Kapazität eines Akkus machen.

Nicht nur i.S. des Wikipedia-Zitates, sondern auch, was die 
(vergleichende) Beurteilung von Akkus bzgl. ihrer jeweiligen (noch mehr 
oder weniger vorhandenen) Speicherfähigkeit (für Ladungsmengen) 
anbelangt.
Denn die vergleichende Abnahme der Ladungsmenge erlaubt einen Rückschluß 
auf die Speicherfähigkeit.

Das läßt sich auch relativ genau ermitteln, wenn man beide Akkus unter 
(gleicher) Last laufen läßt.
Du hast schon damit recht, daß Akkus (auch unter (gleicher) Last) selten 
eine gleichbleibende U haben.
Wie sollte das auch möglich sein?

Man kann aber zwei Akkus, die man (beide unter gleicher Last laufend) 
beurteilen können will, in ihrer U so weit annähern, daß diese identisch 
ist.
Indem man den mit der höheren U so lange mit einem zusätzlichen 
Verbraucher beaufschlagt, bis die U beider Akkus identisch ist.
Und ab dann kann man messen und vergleichen.

Interessiert aber (vermutlich) nur Leute, die es eher interessiert, wie 
die Speicherfähigkeit von konkreten Akkus zu bewerten ist, anstatt sich 
mit peripherem Firlefanz auseinander zu setzen. ;)

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