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BeitragVerfasst: Di Sep 26, 2017 12:50 pm 
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Registriert: Di Sep 26, 2017 12:32 pm
Beiträge: 3
Hallo alle zusammen :)

Bei meinem Umzug habe ich in den Anleitungen von Elektrogeräten gelesen, dass unser Stromnetz 50 Hz hat. Das war mir schon vorher bewusst, aber dadurch ist mir eine Frage gekommen: Kann es sein, dass Elektronen in einer Leitung durch den Richtungswechsel die Pole nie erreichen?
Da ich selbst nur über Schulphysik verfüge und nur einen Freund habe, der als Ingenieur etwas mehr dazu sagen kann wollte ich hier mal fragen.
Der eben genannte Freund meinte, dass es ganz sicher nicht so sei, da die Geschwindigkeit der Elektronen zu groß ist, da wird die ganze Leitung immer vollkommen "durchgespült". Damit gab ich ihm auch erst Recht, wobei sich mir der Gedanke aufdrang, dass es ja auch auf die Elektronendichte ankommt und die Menge an Elektronen, die bewegt wird. Außerdem ist es ja auch eher zufällig, welches Elektron dort bewegt wird.

Meine Frage ist also, ob es ziemlich sicher/wahrscheinlich/mit sicherheit nicht so ist, dass Elektronen in einem üblichen Stromnetz während den Bewegungsphasen die Pole erreichen?
Ich schätze in einem gigantischen Kabel mit enormen Widerstand zwischengeschalten würde es möglich sein, aber die Frage ist eher, ob es im Alltag vorkommt.

Danke im Voraus :)
Townsie


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BeitragVerfasst: Di Sep 26, 2017 1:32 pm 
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Registriert: So Feb 22, 2009 1:32 pm
Beiträge: 1694
Was meinst Du denn mit den "Polen"? Und welche Elektronen meinst Du? Z.B. die Gesamtzahl aller Elektronen in einem 10m langen Kabel? Oder die in einem 1µm langen Kabel? Und bei welchem Querschnitt?

Dein Freund, der Ingenieur hat offensichtlich eine falsche Vorstellung von der Driftgeschwindigkeit von Elektronen in metllischen Leitern bei technischen Stromdichten von beispielsweise 10A/mm² (das ist ein Strom von 15A in einem Kabel mit 1,5mm² Querschnitt, also etwa das Maximum, was im Haushalt normalerweise vorkommt). Dabei ist die Elektronengschwindigkeit im positiven Maximum des Stomes etwa 1mm/s, 10ms später aber schon wieder 1mm/s in der Gegenrichtung. Die Elektronen bewegen sich nur um Bruchteile von Millimetern wechselweise in die eine und in die anderen Richtung, stehen also praktisch auf der Stelle. Eine ganze Leitung von - sagen wir mal - 3,50m Länge durchlaufen sie nur bei Gleichstrom nach langer Zeit (ca. 1 Stunde oder mehr).


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BeitragVerfasst: Di Sep 26, 2017 2:41 pm 
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Registriert: Di Sep 26, 2017 12:32 pm
Beiträge: 3
Hallo GvC, danke für Deine Antwort :)

Mit Polen meine ich quasi die Punkte, an denen ein Stromnetz beginnt und endet(Die Umspannwerke schätze ich?), mit Elektronen meine ich die Elektronen in einer Strecke, diebei mir im Haushalt ist, also zum Beispiel die von meinem Sicherungskasten bis zu meinem PC.
Wenn ich Dich richtig verstehe bewegen sich die Elektronen selbst also sehr schleichend, wodurch die ELektronen in z.B. einem Kabel von Steckdose zu PC niemals bis zu den Umspannwerken kommen?
Mein Freund meint, dass man hier von einem geschlossenen System ausgeht und die Annahme dementsprechend falsch wäre und die Elektronen eben nicht nur hin- und her hüpfen. Ich sehe nicht wirklich inwiefern das hier relevant ist...


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BeitragVerfasst: Di Sep 26, 2017 3:24 pm 
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Registriert: So Feb 22, 2009 1:32 pm
Beiträge: 1694
Townsie hat geschrieben:
Wenn ich Dich richtig verstehe bewegen sich die Elektronen selbst also sehr schleichend, wodurch die ELektronen in z.B. einem Kabel von Steckdose zu PC niemals bis zu den Umspannwerken kommen?


Sie kommen noch nicht mal von der Steckdose bis zum PC.

Townsie hat geschrieben:
Mein Freund meint, dass man hier von einem geschlossenen System ausgeht und die Annahme dementsprechend falsch wäre ...


Dieses Argument verstehe ich gar nicht.

Townsie hat geschrieben:
... und die Elektronen eben nicht nur hin- und her hüpfen.


In metallischen Leitern gibt es keine elektronischen Hüpfprozesse. Die treten nur in Halbleiter- oder Isoliermaterialien auf.


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