Hallo, wenn ihr euch hier (https://www.didaktik.physik.uni-muenchen.de/archiv/inhalt_materialien/einf_elektrizitaet/index.html) das die Datei Unterrichtsmaterialien herunterladet, findet ihr ein Unterrichtsskript zum Thema Elektrizitätslehre. In dem Skript auf Seite 75 steht Folgendes: Am Pluspol eines Generators ist der Potenzialwert größer als am Minuspol. Zu meiner Frage: Das elektrische Potenzial ist nach meinem Verständnis die Energie im Verhältnis zur Ladungsmenge, die notwendig ist, um die Ladungsmenge von einem Bezugspunkt zu einem Punkt im elektrischen Feld zu bewegen. Müsste demnach das Potential am Pluspol nicht geringer sein, weil es wenig Energie benötigt, um dorthin eine bestimmte Ladungsmenge zu bewegen?
Torben S. schrieb: > Müsste demnach das Potential am Pluspol nicht geringer sein, weil es > wenig Energie benötigt, um dorthin eine bestimmte Ladungsmenge zu > bewegen? Nein. Torben S. schrieb: > Zu meiner Frage: Das elektrische Potenzial ist nach meinem Verständnis > die Energie im Verhältnis zur Ladungsmenge, die notwendig ist, um die > Ladungsmenge von einem Bezugspunkt zu einem Punkt im elektrischen Feld > zu bewegen. Wenn Du von Elektronen ausgehst, musst Du auch im Verhältnis eine negative Ladung verwenden. Dann mag die Arbeit/Energie zwar negativ sein, die Ladung ist es aber auch. Das Verhältnis ist dann wieder positiv.
Ist das die Fortführung deines Verständnisproblems dass die technische Stromrichtung von plus nach minus definiert wurde und man irgendwann später herausfand dass tatsächlich negativ geladene Elektronen für den Ladungstransport zuständig sind? Siehe Beitrag "Was meint man mit positiver Ladung?"
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Hallo Udo, das hat erstmal aus meiner Sicht nichts mit der Stromrichtung zutun. Es geht ja um die Frage, warum das Potential am Pluspol eines Generators größer ist als am Minuspol. Die Größe des Potentials hängt doch von der Energie ab, die aufgewendet werden muss, um die Ladung zu einen Punkt in der Schaltung zu transportieren. Rein logisch müsste doch die Energie in der Nähe des Pluspols geringer sein.
Torben S. schrieb: > warum das Potential am Pluspol eines Generators > größer ist als am Minuspol. Das Potential ist am Pluspol ganz genau betrachtet aber lediglich positiver als am Minuspol - nicht etwa "größer" (und genausowenig "höher"). Unpräzise Formulierung für ein Studiendokument bzw. Umgangssprache. "Hoch" kann genau betrachtet nur eine PotentialDIFFERENZ sein. ;-) Torben S. schrieb: > Die Größe des Potentials hängt doch von der Energie ab, die aufgewendet > werden muss, um die Ladung zu einen Punkt in der Schaltung zu > transportieren. Der Energiegehalt z.b. eines Kondensators hängt von dessen Spannung zw. den Elektroden ab, und seiner Kapazität. Ist Dein Generator ein Kondensator? Oder was soll das heißen? Anders gesagt: Potential != Energie, da fehlt irgendwas...
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Torben S. schrieb: > Die Größe des Potentials hängt doch von der Energie ab, die aufgewendet > werden muss, um die Ladung zu einen Punkt in der Schaltung zu > transportieren. Genau. Auf eine positive Ladung wirkt eine Kraft in Richtung Minuspol (verschiedenpolige Ladungen ziehen sich an) und gegen diese Kraft muss Arbeit verrichtet werden, um die Ladung zum Pluspol zu befördern.
Vielen Dank. Ich muss irgendwas falsch verstanden haben. Ich bin von folgender Potential-Erklärung ausgegangen: Jedem Punkt im Elektrischen Feld lässt sich eine Energie zuordnen, die nötig ist, eine Ladung q von einem Bezugspunkt B zu einem Punkt P im Feld zu bringen. Diese Energie ist proportional zu Ladung q. Der Quotient aus Energie und Ladung q ist unabhängig von q. Man nennt diese Größe elektrisches Potential im Punkt P. (Quelle: Qualifikationsphase Physik, Dorn u. Bader, 2020) Es steht in diesem Abschnitt nicht explizit, dass ein Kondensator als Generator verwendet wird. Vor und nach dem Absatz wird aber der Kondensator immer mal wieder erwähnt. Trifft die Erklärung nur zu, wenn ein Kondensator eingesetzt wird? Wie verhält es sich denn bei einer Batterie?
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>Wie verhält es sich denn bei einer Batterie?
Der Grund für den Kondensator ist didaktischer Natur: In dessen
Innenraum liegen maximal einfache Verhältnisse vor: Keine Materie drin,
nur E-Feld bekannter Stärke E = U/d, Feld homogen + zeitlich konstant.
Das ist ideal, um den Begriff des elektrischen Potentials zu erklären.
Der Ort, an den Du die Testladung q bringen kannst, ist jedoch in keiner
Weise eingeschränkt. Du darfst sie also z. B. auch ins Innere einer
galvanischen Zelle, Solarzelle, Brennstoffzelle, Thermosäule oder eines
ohmschen Widerstands bringen und Dich über das auch an allen Raumpunkten
dort wohldefinierte Potential freuen.
Es gibt allerdings sehr wohl eine Voraussetzung dafür, um dem E-Feld ein
Potential zuordnen zu können: Es darf keine Wirbel besitzen. Dann
hängt der Weg, auf dem die Probeladung vom Punkt B zum Punkt P
transportiert wird, nicht vom Verlauf des Wegs ab. Ein Beispiel für
"es gibt kein Potential" wäre das Innere der Wand eines Topfs auf der
Heizplatte eines Induktionsherds.
Torben S. schrieb: > Es steht in diesem Abschnitt nicht explizit, dass ein > Kondensator als Generator verwendet wird. Zumindest in dem von Dir zitierten Abschnitt wird überhaupt kein Generator erwähnt; was sollte denn ein Kondensator Deiner Meinung nach generieren? Torben S. schrieb: > Wie verhält es sich denn bei einer Batterie? Im Zusammenhang mit einer Batterie (im Gegensatz zum Kondensator) ergibt der Begriff Generator zumindest einen Sinn. In der Batterie wird chemische Energie in elektrische umgewandelt, das - also eine Energieform in eine andere umwandeln - ist das was ein Generator üblicherweise macht; wirklich generieren kann er sie ja nicht.
Energie generieren ist völlig unmöglich, aber das sollte sich doch herum gesprochen haben.
Torben S. schrieb: > Jedem Punkt im Elektrischen Feld lässt sich eine Energie E zuordnen, die > nötig ist, eine Ladung q von einem Bezugspunkt B zu einem Punkt P im > Feld zu bringen. Diese Energie E ist proportional zu Ladung q. Der > Quotient aus Energie E und Ladung q ist unabhängig von q. Man nennt diese > Größe elektrisches Potential im Punkt P. (Quelle: Qualifikationsphase > Physik, Dorn u. Bader, 2020) Allgemein richtig. Torben S. schrieb: > Es steht in diesem Abschnitt nicht explizit, dass ein Kondensator als > Generator verwendet wird. Vor und nach dem Absatz wird aber der > Kondensator immer mal wieder erwähnt. Trifft die Erklärung nur zu, wenn > ein Kondensator eingesetzt wird? Nein, sie gilt immer, sowohl bei der Batterie als auch beim Kondensator oder einem Generator. Wie kommst Du darauf, dass das Potential am Pluspunkt NIEDRIGER sein muss? Wo vielleicht Dein Problem liegt: In der Formel müssen auch die Vorzeichen der Größen berücksichtigt werden! Ein Elektron verliert Energie bzw. leistet Arbeit, wenn es vom Minus- zum Pluspol gelangt: E wäre also negativ. ABER: Die Ladung des Elektrons ist negativ, d.h. auch q ist negativ. Der Quotient von E und q ist dann wiederum positiv.
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