Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Begriff Spannungsabfall


von AA (Gast)


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Hallo,

hoffentlich darf ich hier eine absolute Anfängerfrage stellen. Falls das 
unerwünscht ist, löscht einfach den Beitrag.

Ich habe Schwierigkeiten den Begriff 'Spannungsabfall' zu denken, ein 
inneres Verstehen zu ihm aufzubauen. Ist folgende Nutzung des Begriffs 
korrekt?

In einem Stromkreis mit 9 V Gleichstrom und einem beliebigen Widerstand, 
fällt an dem Widerstand 9 V Spannung ab.

In einem Stromkreis mit 9 V Gleichstrom und zwei in Reihe geschalteten, 
beliebigen aber identischen Widerständen, fällt an jedem Widerstand 4,5 
V Spannung ab.

Vielen Dank im voraus!

von Theor (Gast)


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Ja. Das ist (im wesentlichen) korrekt so, wie Du in den Beispielsätzen 
das Wort "abfallen" verwendest.

(Im zweiten Satz ist statt "fällt ab" richtiger "fallen ab"; also die 
Mehrzahl, weil Du von zwei Spannungen sprichst, die abfallen).

von Mostpfeife (Gast)


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Wir haben einen extra Kuebel, der Spanungsabfallkuebel, der wird 
taeglich geleert und an die Entsorgungen/Verwertung weitergereicht.

von Theor (Gast)


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Weiter kann man ergänzen, dass sich "abfallen" in der Elektrotechnik, 
auf jeden Spannungsunterschied zwischen zwei unmittelbar oder mittelbar 
verbundenen Knoten bezieht, die (wenigstens teilweise) vom selben Strom 
durchflossen werden.

Etymologisch kann ich das nicht kompetent begründen, vermute aber, dass 
es im Wesentlichen auf "verringern" und indirekt auf "erhöhen" 
zurückzuführen ist, also in gewisser Weise metaphorisch gemeint ist, wie 
etwa ein "Hang, der abfällt". Analog wird der Umstand in Englisch als 
"fall" bezeichnet. Aber auch das englische "drop" wird für den selben 
Umstand bezeichnet.

Man darf nur nicht, - ich weiß ja nicht, worin genau Deine Schwierigkeit 
liegt - , etwa einen Vorgang, wie das Herabfallen eines vorher an einem 
Ast befindlichen Blattes oder ähnliches damit verbinden. Das muss man 
sich einfach merken.

von BB (Gast)


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Spannung = Potentialdifferenz = Energie/Ladung, d.h. Spannungsabfall 
bedeutet, dass Energie umgesetzt wird z.B. in Form von Wärme

von Praktiker (Gast)


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Hallo

Die Begrifflichkeit "Abfall" oder "abfallen" kann für einen Anfänger 
tatsächlich etwas verwirrend sein.
Man darf bei "Abfallen" nicht im Sinne von Verschwinden, wegfallen, 
vernichten denken, sondern mehr im Sinne von anliegen, einen gewissen 
Anteil haben, oder so ähnlich.
Wie du mittels der Reihenschaltung schon selbst herausgefunden hast 
liegt ->über<- jeden Widerstand, abhängig von den 
Widerstandsverhältnissen untereinander, eine bestimmte Spannung an, wenn 
an einen Widerstand eine Spannung anliegt bleibt natürlich für die 
anderen Widerstände in der Reihe weniger Spannung überig => es "fehlt" 
etwas von der Spannung oder es bleibt nur noch ein geringerer Anteil 
überig.

"Abfall" und "abfallen" erzeugt im Alltag bei den meisten "normalen" :-) 
Menschen halt ein anderes Bild im Kopf, als das was in der 
Elektrotechnik darunter verstanden wird.

Praktiker

von Heruntergefallen (Gast)


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Also bei uns in der Berufsschule wird peinlichst darauf geachtet, dass 
„Spannungsfall“ und nicht „Spannungsabfall“ dafür benutzt wird, da 
Spannungsabfall eine zeitliche Änderung der Spannung bedeuten soll.

von AA (Gast)


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Vielen Dank Theor, zu wissen, dass ich das Wort richtig verwandt habe, 
hilft mir schon sehr. Eine weitere Frage ist, kann ich 'anliegen' und 
'abfallen' synonym verwenden? Sind die Sätze so auch richtig?

In einem Stromkreis mit 9 V Gleichstrom und einem beliebigen Widerstand,
liegt an dem Widerstand 9 V Spannung an.

In einem Stromkreis mit 9 V Gleichstrom und zwei in Reihe geschalteten,
beliebigen aber identischen Widerständen, liegen an jedem Widerstand 4,5
V Spannung an.


PS: Was BB sagt, verwirrt schon wieder. Setze ich BB's behauptung als 
wahr, dann sind meine Sätze falsch, es gäbe dann dort nur einen 
Spannungsabfall von 0 V, weil in der idealen Modellrechnung keine Wärme 
etc. berücksichtigt wurde.

von Huh (Gast)


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AA schrieb:
> Vielen Dank Theor, zu wissen, dass ich das Wort richtig verwandt
> habe,
> hilft mir schon sehr. Eine weitere Frage ist, kann ich 'anliegen' und
> 'abfallen' synonym verwenden? Sind die Sätze so auch richtig?
>
> In einem Stromkreis mit 9 V Gleichstrom und einem beliebigen Widerstand,
> liegt an dem Widerstand 9 V Spannung an.
>
> In einem Stromkreis mit 9 V Gleichstrom und zwei in Reihe geschalteten,
> beliebigen aber identischen Widerständen, liegen an jedem Widerstand 4,5
> V Spannung an.
>
> PS: Was BB sagt, verwirrt schon wieder. Setze ich BB's behauptung als
> wahr, dann sind meine Sätze falsch, es gäbe dann dort nur einen
> Spannungsabfall von 0 V, weil in der idealen Modellrechnung keine Wärme
> etc. berücksichtigt wurde.

Ja, das "anliegen" kannst du auch verwenden.

Zum Thema BB: Das ist schlichtweg falsch. Eine Spannung kann auch an 
einem unendlich großen Widerstand anliegen. Da fließt aber ein unendlich 
kleiner Strom. Das heißt, es wird keine Leitung in Wärme umgesetzt. Das 
heißt, allein das Anliegen einer Spannung bedeutet noch keine Umsetzung 
im Wärme!

von Christian M. (Gast)


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Mostpfeife schrieb:
> der wird
> taeglich geleert und an die Entsorgungen/Verwertung weitergereicht.

Was kriegst denn da für die Kilovoltstunde?

Gruss Chregu

von Georg M. (g_m)


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AA schrieb:
> Ich habe Schwierigkeiten den Begriff 'Spannungsabfall' zu denken, ein
> inneres Verstehen zu ihm aufzubauen.

Da der "Spannungsabfall" in Volt gemessen wird, ist das nichts anderes 
als elektrische Spannung.

U = R*I

von voltwide (Gast)


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Ersetze das Wort "Spannungsabfall" durch "Spannungsgefälle" und der 
Begriff dürfte etwas klarer werden.

von Wolfgang (Gast)


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Heruntergefallen schrieb:
> Also bei uns in der Berufsschule wird peinlichst darauf geachtet, dass
> „Spannungsfall“ und nicht „Spannungsabfall“ dafür benutzt wird, da
> Spannungsabfall eine zeitliche Änderung der Spannung bedeuten soll.

Das ist ein Problem deine Berufsschule.

Jeder andere verwendet "Spannungsabfall". Und unter einer "fallenden" 
Spannung wird wohl jeder andere eine zeitlich abnehmende Spannung 
verstehen.

von Michael B. (mich_at_el)


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Hallo

Man kann sich den Begriff Spannungsabfall und dein Beispiel mit der 
9V-Spannungsquelle auch anhand eines Vergleiches klarmachen:

In einem Skigebiet steigen die Skifahrer in den Einstieg eines 
Skiliftes. Willkürlich sagen wir, dass dieser Einstieg die Höhe 0m hat. 
(Man könnte natürlich auch den Meeresspiegel als 0m verwenden. Dann 
hätte der Einstieg des Liftes vielleicht eine Höhe von 1000m.) Die 
Skifahrer fahren 900 Höhenmeter nach oben und steigen wieder aus dem 
Lift aus. Sie sind nun auf einer Höhe von 900m (falls man den 
Meeresspiegel als Nullpunkt verwendet, sind die Skifahrer nun 1900m 
hoch). Anschließend fahren die Skifahrer über eine einzige, lange Piste 
wieder zum Einstieg des Liftes zurück.

folgendes entspricht sich:
Skigebiet                   Stromkreis
------------------------------------------------
Potential                   Höhe
Spannung                    Höhenunterschied
(=Potentialunterschied)
Skifahrer                   Ladung
Skilift                     Batterie / Elektrizitätsquelle
unterer Einstieg            Minuspol der Quelle
oberer Ausstieg             Plusopl der Quelle
Piste                       Widerstand

Man könnte also vergleichen:
Die Ladung fließt in den Minuspol der Quelle hinein (die Skifahrer 
steigen unten in den Lift ein).
Die Ladung wird von der Quelle auf ein höheres Potential gebracht (Die 
Skifahrer werden vom Lift auf eine größere Höhe gebracht).
Die Ladung fließt über den Widerstand zurück zum Minuspol der Quelle. 
Dabei gelangt sie auf ein niedrigeres Potential (Die Skifahrer fahren 
über die Piste zurück zum unteren Einstieg des Liftes. Dabei gelangen 
sie wieder auf eine niedrigere Höhe).
Der Spannungsabfall (in diesem Beispiel 9V) entspricht also der 
Höhendifferenz, die die Skifahrer auf einer Piste (in diesem Beispiel: 
900m) nach unten zurücklegen.

Besitzt dein Stromkreis nun eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen, 
so müssen wir auch das Skigebiet umbauen: Die Skifahrer müssten über 
zwei aufeinanderfolgende Pisten zurück zum Einstieg des Liftes fahren. 
Sind die beiden Widerstände gleich, so müssen auch die beiden Pisten 
gleiche Höhenunterschiede (450m je Piste) besitzen. Man misst also an 
jedem Widerstand einen Spannungsabfall von 4,5V

Zum Verständnis hilft es vielleicht, wenn du dir mal einen Stromkreis 
und das Skigebiet nebeneinander malst. Der Pluspol der Quelle sollte 
dabei weiter oben gezeichnet werden als der Minuspol, da das Potential 
am Pluspol höher ist.

Achtung: Dieser Vergleich hat Grenzen!
In Wirklichkeit bewegen sich in einem Stromkreis, der aus metallischen 
Leitern aufgebaut ist, Elektronen. Sie bewegen sich außerhalb der Quelle 
in der Regel (falls es keine weiteren Quellen gibt) vom Minuspol der 
Quelle zum Pluspol der Quelle. Die Elektronen laufen also die Piste hoch 
und fahren mit dem Lift wieder runter. In der Elektrotechnik arbeitet 
man jedoch in der Regel mit der technischen Stromrichtung. Das bedeutet, 
dass man sich vorstellt, dass sich positive Ladungsträger aus dem 
Pluspol heraus durch den Stromkreis zum Minuspol der Quelle bewegen. 
Negative Ladungsträger bewegen sich in dieser Vorstellung nicht im 
Stromkreis. Diese Vorstellung ist in Ordnung, da Elektronen eine 
negative Ladung besitzen. Die Skifahrer entsprechen also den gedachten, 
positiven Ladungsträgern.
Außerdem können die Skifahrer mal schneller fahren und mal langsamer 
fahren und auch mal eine Pause machen. Im Stromkreis bewegen sich die 
Elektronen (bzw. die gedachten, positiven Ladungsträger) in der Regel 
jedoch im zeitlichen Mittel mit konstanter Geschwindigkeit (der 
sogenannten Driftgeschwindigkeit).

Jetzt habe ich einiges mehr geschrieben, als ich ursprünglich wollte. 
Irgendwie hängt das aber alles zusammen. Ich hoffe, der Post verwirrt 
nicht zusätzlich.

Viele Grüße
Michael

von AA (Gast)


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Vielen Dank euch allen, ich hab den Begriff jetzt klarer im Kopf und 
suche auch nicht mehr nach unterschieden zwischen 'anliegen' und 
'abfallen'.

Wenn man z.B. im Stromkreis zwei Messpunkte wählt, zwischen denen keine 
Bauteile liegen, dann liegt dort keine Spannung an und es fällt auch 
keine Spannung ab. Weil an beiden Messpunkten die Ladung im Leiter 
gleich groß ist, ist die Differenz der Ladungen null. Mit der Formel 
U=R*I bekommt man auch null, wenn man den Widerstand in der Leitung als 
0 ansieht.

von Michael B. (mich_at_el)


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> Weil an beiden Messpunkten die Ladung im Leiter
> gleich groß ist, ist die Differenz der Ladungen null.
Fast: Es müsste heißen: Weil an beiden Messpunkten das Potential gleich 
groß ist, ist die Differenz der Potentiale (= Spannung) null. Das ist 
so, wie wenn man im Skigebiet den Höhenunterschied zweier gleich hoher 
Punkt bestimmt. Da ist der Höhenunterschied natürlich auch null.
Dies gilt jedoch nur unter der Annahme, dass der Leiter wirklich einen 
Widerstand von Null hat.


Mit der Formel
> U=R*I bekommt man auch null, wenn man den Widerstand in der Leitung als
> 0 ansieht.

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