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Grundbegriffe der Elektrizitätslehre mit dem Wassermodell

4Spannung

Beim Betrachten der Stromstärke haben wir uns über bewegte Ladungen unterhalten. Doch wie kommen diese Ladungen in Bewegung?

Wassermodell

E-Lehre

Gehen wir zuerst wieder auf unser Wassermodel ein. Um Wasser in Bewegung zu setzen gibt es einige Wege, wie z. B. durch mechanische Arbeit mit eine Wasserpumpe .

Vergleichen könnte man das mit einem Generator oder Dynamo. Vom Prinzip her wird hier durch elektromagnetische Wechselwirkung mechanische Energie in Elektrische Energie umgewandelt.

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Ein sehr bekannter Weg um Wasser zu bekommen ist wohl der Wasserhahn.

So wie die Steckdose bei Strom.

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Im Wasserspeicher wird die potenzielle Energie gespeichert, was ein guter Vergleich ist für...

…Batteriezellen oder Akkus

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Aus der Mechanik wissen wir, dass wenn ein Körper in die Höhe transportiert wird, er an potenzieller Energie gewinnt. Die Wasserteilchen oben auf dem Wasserturm besitzen eine höhere Energie als auf dem Boden. Sobald ein Weg frei ist - z. B. durch eine Öffnung oder Wasserleitung - fließt das Wasser nach unten.

Durch Ladungstrennung wird hier ebenfalls Energie gespeichert. Die Spannung zwischen zwei Punkten A und B ist diejenige Energiemenge bzw. Arbeit, die benötigt wird, um eine Ladungseinheit von A nach B zu transportieren. Mehr dazu im Artikel.

Spannung = Arbeit pro Ladung

In Formeln: U=WQU=\frac WQ


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