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Technik-Talk Alles was nicht Bootspezifisch ist! Einbauten, Strom, Heizung, ... Zubehör für Motor und Segel

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  #26  
Alt 16.12.2018, 17:03
Axel_G Axel_G ist offline
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Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen
2.) Ein 24V Akku mit 100Ah Ladung ergibt die doppelte Arbeit in Watt/h wie ein 12V Akku. Warum benutzen wir nicht alle 24V Akkus oder 230V Akkus? Zu gefährlich?

Erstmal: Es sind WattStunden. Also Wh. Watt MAL Stunden. Nicht W/h, das wären Watt pro Stunde.



Ansonsten: Es dürfte wirklich daran liegen, dass es für 12V KFZ alles schon billigst gibt. Lichtmaschinen,, Akkus, Schalter, Glühbirnen und und und.



Allerdings gibt es einen tatsächlichen Vorteil: Wenn es mal einen fetten Kurzschluss gibt, mit Lichtbogen und so, geht der bei 12V eher aus als bei 24V, wobei der Unterschied eher marginal ist. Bei 230V Gleichspannung dürfte so ein Lichtbogen richtig schön weiterbrennen, auch über grössere Enfernungen (also mehrere cm, wie beim Schweissen), so dass Sicherungen sehr aufwendig werden.



Gruß
Axel



Gruß
Axel
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  #27  
Alt 16.12.2018, 17:11
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onkelrocco onkelrocco ist offline
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Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen
Jetzt wo ich es ausspreche: vermutlich spricht dafür auch, dass Überlandleitungen Hochspannung benutzen.
Das ist einfach der Tatsache geschuldet, dass die Verluste mit hoher Spannung am geringsten ausfallen und die Leiter eben nicht meterdick ausfallen müssen, wie es bei geringer Spannung und hoher Stromstärke der Fall sein müsste.

Du kannst ja mal versuchen, mit 2x 0,75 mm² Starthilfe am Auto zu geben. Wenn die Leiter nicht alsbald schmelzen so werden sie zumindest kochend heiß werden innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne.
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Grüße aus Randberlin, Rocco

"Wenn man die Reichweite eines Autos halbiert und den Preis verdoppelt, wird der Markt sehr klein" Günter Schuh
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  #28  
Alt 16.12.2018, 17:14
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Emma Emma ist offline
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Zitat:
Zitat von Axel_G Beitrag anzeigen
Ansonsten: Es dürfte wirklich daran liegen, dass es für 12V KFZ alles schon billigst gibt. Lichtmaschinen,, Akkus, Schalter , Glühbirnen und und und.
Nee, nee, für LKWs, Landmaschinen, Trecker und Schiffe gibt es alles ungefähr genauso teuer. Auch alle Geräte wie z.B. Kühlschränke und Heizungen gibt's für 24V.
Es gibt eben nur keine 24V-Batterien im normalen Handel.
Aber die Idee mit dem Lichtbogen finde ich gut .
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Mahlzeit
Jan


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  #29  
Alt 16.12.2018, 17:37
Tuuut Tuuut ist offline
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Zitat:
Zitat von uli07 Beitrag anzeigen
Kannst du nicht bei der Volkshochschule einen Kursus belegen?

Könnte ich. Aber der Kursleiter hätte bestimmt weniger Ahnung als die Schwarmintelligenz hier im Forum.


Zitat:
Zitat von Emma Beitrag anzeigen
Aus deinen Fragen entnimmt man, dass du deutlich mehr Ahnung von Elektrizität hast als mancher andere hier. Das meine ich ernst!

Oh, uh, das geht aber runter wie Öl.


Vor ein paar Wochen wusste ich nicht einmal, was der Unterschied zwischen Spannung und Strom ist. Jetzt wo ich die Grundprinzipien verstanden habe, kann ich mir tatsächlich vieles durch Denken erarbeiten. Ok, manchmal ist denken bei mir aber auch Glückssache.



Zitat:
Zitat von Emma Beitrag anzeigen
Vereinfacht gesagt: Bei höherem Strom Muss der Querschnitt größer werden, bei höherer Spannung muss die Isolierung dicker werden.

Oops, ja natürlich Querschnitt.




Zitat:
Zitat von Emma Beitrag anzeigen
Na ja, hier sind die Analogien aus der mechanischen Welt nie ganz zutreffend, am einfachsten wäre ein Wasserkreislauf mit einem Wasserrad als "Verbraucher".
Aber die Elektronen "fließen" nicht durch einen Leiter, sie schubsen sich eher gegenseitig vorwärts. Deswegen ist der Strom auch überall "gleich".
Da bekomme ich irgendwie noch keinen Griff dran. Irgendwohin muss die Energie doch "verschwinden". Irgendetwas muss doch weniger werden, wenn es woanders (beim Verbraucher) mehr wird. Oder ist das "weniger" dann eher der Energie-Verbrauch des Spannungs-Erzeugers als irgendetwas auf der Leitung?

Na, ich merke schon: wenn es dafür keine gute Analogie zur Mechanik gibt, muss ich es wohl einfach so hinnehmen wie es ist.






Vielen Dank, an die vielen guten Volkshochschul-Lehrer hier. Ich bin schon wieder ein Schritt weiter beim Mysterium Strom.
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Volker
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  #30  
Alt 16.12.2018, 18:37
coffeemuc coffeemuc ist offline
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Zitat:
Zitat von Emma Beitrag anzeigen
Es gibt eben nur keine 24V-Batterien im normalen Handel.

Man könnte ja einfach zwei mal 12V in Reihe schalten. Und da ist wahrscheinlich der Hund begraben: Der schlaue Kaufmann aus dem Controlling erkennt da 50% Einsparungspotential zugunsten der 12V Anlage.



Und wenn alle anderen Teile gleich teuer sind....
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Gruß Richard
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  #31  
Alt 16.12.2018, 18:50
coffeemuc coffeemuc ist offline
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Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen
Da bekomme ich irgendwie noch keinen Griff dran. Irgendwohin muss die Energie doch "verschwinden". Irgendetwas muss doch weniger werden, wenn es woanders (beim Verbraucher) mehr wird. Oder ist das "weniger" dann eher der Energie-Verbrauch des Spannungs-Erzeugers als irgendetwas auf der Leitung?

Na, ich merke schon: wenn es dafür keine gute Analogie zur Mechanik gibt, muss ich es wohl einfach so hinnehmen wie es ist.

Versuche einmal den Vergleich mit dem Fahrrad (in der Ebene oder bergauf): Das Hinterrad dreht sich nur, wenn du in die Pedale trittst.

Die Kette verändert sich nicht, sie wird auch nicht mehr oder weniger, und sie verbraucht sich auch nicht.
Die Kette ist auch immer gleich.




Du kannst auch im großen Gang fahren, dann ist eine hohe Zugkraft in der Kette, aber die Kettenglieder bewegn sich langsam.
Oder du nimmst einen kleinen Gang, dann ist die Kraft in der Kette geringer, dafür bewegen sich die Kettenglieder schneller (jeweils auf den Rahmen des Fahrrades bezogen)
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Gruß Richard
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Alt 16.12.2018, 19:15
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Emma Emma ist offline
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Zitat:
Zitat von coffeemuc Beitrag anzeigen
Man könnte ja einfach zwei mal 12V in Reihe schalten.
Danke, darauf bin ich noch gar nicht gekommen. Jetzt weiß ich endlich, was da unten im Batterieraum steht . Aber ein Hund ist da nicht, der würde auch langsam riechen.
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Geändert von Emma (17.12.2018 um 09:15 Uhr)
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  #33  
Alt 17.12.2018, 00:02
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Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen

Nachdem ich die Grundlagen der Elektrizität mit eurer Hilde endlich verstanden habe,
Tuuuti, wer ist Hilde ?
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[SIGPIC][/SIGPIC Gruß Michael
NUR DER HSV / unaufsteigbar

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Alt 17.12.2018, 10:34
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Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen
Oops, ja natürlich Querschnitt.
Der Querschnitt ist bekanntermaßen proportional zum Durchmesser, näää?
PI eben.
Von daher war das nicht falsch, nur ungebräuchlich.
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  #35  
Alt 17.12.2018, 10:40
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Zitat:
Zitat von coffeemuc Beitrag anzeigen
Versuche einmal den Vergleich mit dem Fahrrad (in der Ebene oder bergauf): Das Hinterrad dreht sich nur, wenn du in die Pedale trittst.

Die Kette verändert sich nicht, sie wird auch nicht mehr oder weniger, und sie verbraucht sich auch nicht.
Die Kette ist auch immer gleich.




Du kannst auch im großen Gang fahren, dann ist eine hohe Zugkraft in der Kette, aber die Kettenglieder bewegn sich langsam.
Oder du nimmst einen kleinen Gang, dann ist die Kraft in der Kette geringer, dafür bewegen sich die Kettenglieder schneller (jeweils auf den Rahmen des Fahrrades bezogen)



Der Vergleich ist gar nicht so schlecht.


Stromkreis mit Batterie:
Die Spannung entsteht durch ein Elektronen-Gefälle. Auf der Minusseite sind gaaaanz viele Elektronen, auf der Plus seite wenig(er) = Potenzialunterschied.


Wenn der Schalter im Stromkreis geschlossen wird, können die Elektronen "fließen", von der Seite mit vielen Elektronen zu der Seite mit weniger.
Der Gleichstrom fließt also physikalisch von Minus nach Plus, soll aber wurscht sein.


Physikalisch "fließen" die Elektronen nicht, es gibt in den Elektronen-Rastern von leitenden Metallen / Werkstoffen (z.B: Kupfer) Fehlstellen, in die ein Elektron reinpasst, aber keins drin ist.
Dort hüpft ein Elektron auf dem Weg von Minus nach Plus rein.
Da wo es vorher war, ist nun eine neue Fehlstelle, also hüpft dort das nächste rein.
Und so weiter.
Das ganze gehüpfe ist eben nicht so schnell wie man meinen sollte (vorne im Trööt hat einer mal "Lichtgeschwindigkeit" gesagt, was eben nicht stimmt.)


Wenn überall die gleiche Elektronenmenge vorhanden ist (gleichmäßig in der Batterie und den Leitern und im Verbraucher verteilt), bewegt sich kein Elektron mehr, also fließt kein Strom mehr.


Batterie "leer".


Das ist ein ähnliches Prinzip wie bei der Diffusion von Gasen oder Flüssigkeiten. Die Elektronen wollen einen Potenzialausgleich herbeiführen und streben daher danach, sich ÜBERALL gleichmäßig zu verteilen.

Und wenn du nun ein Bauteil elektrisch aufgeladen hast durch z.B: Reibung, bzw. es haben sich Elektronen irgendwo angesammelt, ohne dass ein Potenzialausgleich stattfinden kann (z.B: trockene Luft, Auto, Kunststoffjacke etc.), dann kommt es bei Berühung manchmal zu einem schlagartigen Potenzialausgleich = statischer Aufladungs-Schlag.
da ist dann der Potenzialunterschied (die "Ladung" oder "Spannung") so hoch, dass die Elektronen es schaffen weniger gute Leiter zu überspringen oder zu durchschlagen.


Daher bei hohen Spannungen auf Kabeln auch manchmal sehr dicke Isolierungen.


Hohe Spannung an sich ist bei sehr kleinen Strömen, die fließen können, nichtmal SO gefährlich.
Sobald aber Ströme fließen wirds unangenehm.


Wer schonmal an einer Hochleistungszündspule mit z.B. 50 Tausen-Volt einen Schlag bekommen hat, dem hats gekribbelt. Aber zu Hause bei 230V mit mehr als ein paar Milliampere tut richtig weh...












Chrischan

Geändert von User: 3512 (17.12.2018 um 10:45 Uhr)
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Alt 17.12.2018, 11:08
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Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen
Durchschnitt?
Zitat:
Zitat von Emma Beitrag anzeigen
Querschnitt
Zitat:
Zitat von Chili Beitrag anzeigen
...proportional zum Durchmesser
Um das mal etwas zu sortieren: durchschnittlich steht der Querschnitt in exponentiellem Verhältnis zum Durchmesser
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Cheers, Ingo
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  #37  
Alt 17.12.2018, 13:32
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Zitat:
Zitat von Shearline Beitrag anzeigen
steht der Querschnitt in exponentiellem Verhältnis zum Durchmesser
Da hast du natürlich recht. Pi x r²
Proportional = linear war nicht sauber formuliert.

Die Kernaussage größerer Strom -> größerer Durchmesser -> größerer "Durchschnitt" -> größerer Querschnitt war trotzdem richtig von Volker aka. Tuuut.
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  #38  
Alt 17.12.2018, 14:49
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Zitat:
Zitat von YunLung Beitrag anzeigen
Das ganze gehüpfe ist eben nicht so schnell wie man meinen sollte (vorne im Trööt hat einer mal "Lichtgeschwindigkeit" gesagt, was eben nicht stimmt.)

Das Gehüpfe und die Lichtgeschwindigkeit ist in der tat eine harte Nuss.


Stellen wir uns statt der Fahrradkette ein Rohr vor, das vollständig mit Stahlkugeln gefüllt ist. Um die Zahnräder herum wird das ein wenig tricky, aber ihr müsst euch das ja nur vorstellen. Die Kugeln greifen dann in das Ritzel ein, wie normalerweise die Rollen der Kette. Fängt man jetzt an zu treten, hat man nahezu sofort eine Kraft am Hinterrad. Jedenfalls lange bevor die erste Kugel vom Tretritzel zum Hinterrad gelangt ist.
Das entspricht der Übertragung mit Lichtgeschwindigkeit, die Fließgeschwindigkeit der Kugeln entspricht der Geschwindigkeit der Elektronen.
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  #39  
Alt 17.12.2018, 15:46
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Das mit der Lichtgeschwindigkeit war ich.
Aber ob nun tatsächlich mit Lichtgeschwindigkeit, mit annähernder Lichtgeschwindigkeit oder mit halber Lichtgeschwindigkeit oder was weiss ich - für das eigentliche Verständnis ist das völlig nebensächlich.
Zitat:
Zitat von YunLung Beitrag anzeigen
Das ganze gehüpfe ist eben nicht so schnell wie man meinen sollte
Dass man "das Gehüpfe" groß schreibt moniere ich ja auch nicht - es ist nämlich für den Inhalt der Aussage völlig wurscht. Recht hätte ich trotzdem, wenn ich es denn monieren würde. Tue ich aber nicht.
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  #40  
Alt 19.12.2018, 23:20
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Schleusenmeister Schleusenmeister ist offline
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Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen
Warum wird die Kapazität von Batterien in Amperestunden (Ah) angegeben, mein Stromverbrauch zu Hause aber in Kilowattstunden (kWh) abgerechnet? Was verbraucht ein Verbraucher denn jetzt: Ampere oder Watt?

Hier ist es wichtig zu unterscheiden. Bei Batterien spricht man nur irrtümlicherweise von Kapazitäten, da es sich eigentlich um eine Ladung handelt. Die Ladung ist nämlich definiert als das Produkt von Strom und Zeit (Q = I*t für den Gleichstromfall). Daraus resultiert ihre Einheit [Q] = 1 As, denn 1 A ist die Einheit der elektrischen Stromstärke und 1 s ist die Einheit der Zeit. Diese abgeleitete SI-Einheit lässt sich nun auch umrechnen: 1 As = 1/3600 Ah. Und schon siehst du, wo die Ampèrestunde herkommen. Bei einer gegebenen Kapazität kann man so näherungsweise ausrechnen, wie lange eine Batterie einen gewissen Strom liefern kann (t = Q/I).



Ein Verbraucher verbraucht weder Strom noch Leistung, er wandelt aber Energie um; deshalb hat er die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Die kWh-Zahl ist vereinfacht gesagt ein Maß dafür, wie viel Energie Verbraucher umwandeln. Ein wenig mehr steckt aber schon dahinter.



Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen
Da bekomme ich irgendwie noch keinen Griff dran. Irgendwohin muss die Energie doch "verschwinden". Irgendetwas muss doch weniger werden, wenn es woanders (beim Verbraucher) mehr wird. Oder ist das "weniger" dann eher der Energie-Verbrauch des Spannungs-Erzeugers als irgendetwas auf der Leitung?

Nach dem Energieerhaltungssatz kann Energie weder verloren gehen noch einfach so geschaffen werden. Energie wird aber umgewandelt. Unpassenderweise spricht man mittlerweile davon, dass Energie entwertet oder verbraucht wird. Gemeint ist dann aber, dass sie umgewandelt wird.


Jedes Elektron (in einem metallischen Leiter) hat eine thermische Eigenbewegung, die mehr oder weniger zufällig ist. Man veranschaulicht das gerne dadurch, dass man sagt, dass die Elektronen schwingen. Je höher die Temperatur wird, desto stärker schwingen sie.

Legt man an einen metallischen Leiter nun eine positive Spannung an, dann wirkt auf die Elektronen eine Kraft, die eine gerichtete Bewegung verursacht (physikalisch vom Minus- zum Pluspol). Wenn sich ein Elektron nun in Richtung Pluspol bewegt, dann hat es eine kinetische Energie (Energie der Bewegung). Allerdings bewegt sich ein Elektron nun nicht geradlinig gleichmäßig beschleunigt, sondern führt eine Driftbewegung aus. Wenn das Elektron nämlich mit Atomen an den Gitterpunkten (inelastisch) zusammenstößt, wird es gebremst und muss die Bewegung in Richtung des Pluspols wieder neu aufnehmen. Bei den inelastischen Stößen wird kinetische Energie des Elektrons in thermische Energie (Wärme) umgewandelt. Diese Driftbewegung überlagert sich zusätzlich mit Eigenbewegung des Elektrons. Ganz schön kompliziert vorzustellen, aber das Elektron macht quasi dieselbe Bewegung wie du, wenn du lattenstramm auf ein Ziel am Ende der Straße zugehen willst: Ein Schritt nach vorne, zwei Taumler nach hinten, einen zur Seite und dann wieder ein Stück vor und zack: Gegen eine Laterne gelaufen. Erstmal kurz sammeln und dann wieder Richtung Ziel beschleunigen.
Bei jeder Beschleunigung wird dem Elektron wieder Energie zugeführt. Das ist aber wegen der quasi willkürlichen Bewegung des Elektrons nur sehr, sehr kompliziert zu beschreiben. Die Energiebeschreibung bei einem Leitvorgang in metallischen Leitern ist ein tolles Thema für eine Doktorarbeit, aber hier bestimmt zu viel des Guten

Dann gibt es da noch äußerst komplexe Wechselwirkungen der Elektronen im Innern des Leiters. Vorstellen kannst du dir das vereinfacht so, wie YunLung das erklärt hat

Andererseits entstehen auch Umwandlungen kinetischer in thermische Energie aufgrund der Reibung (der Klassiker schlechthin in der Physik, um Fehler oder unerwünschte Effekte zu erklären ).

Damit ist klar, dass die Energie, die an einem Verbraucher umgewandelt werden kann, kleiner ist als die ursprünglich nutzbare Energie. Es ist aber keine Energie verloren gegangen, sondern unerfreulicherweise elektrische in thermische Energie umgewandelt worden, die wir jetzt in den Skat drücken können.



Zitat:
Zitat von Shearline Beitrag anzeigen
Um das mal etwas zu sortieren: durchschnittlich steht der Querschnitt in exponentiellem Verhältnis zum Durchmesser

Das ist so auch nicht richtig. Es handelt sich genau genommen um ein quadratisches Proportionalitätsverhältnis. Die Proportionalität wird hier bestimmt durch den konstanten Parameter 2, den Exponenten. Nur genau dann, wenn der Exponent veränderlich, d. h. Argument der Wachstumsfunktion ist, handelt es sich um ein exponentielles Wachstum
__________________
Kollegiale Grüße, Sascha

Geändert von Schleusenmeister (20.12.2018 um 14:55 Uhr)
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Alt 20.12.2018, 08:40
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Zitat:
Zitat von Chili Beitrag anzeigen
Das mit der Lichtgeschwindigkeit war ich.
Aber ob nun tatsächlich mit Lichtgeschwindigkeit, mit annähernder Lichtgeschwindigkeit oder mit halber Lichtgeschwindigkeit oder was weiss ich - für das eigentliche Verständnis ist das völlig nebensächlich.

Dass man "das Gehüpfe" groß schreibt moniere ich ja auch nicht - es ist nämlich für den Inhalt der Aussage völlig wurscht. Recht hätte ich trotzdem, wenn ich es denn monieren würde. Tue ich aber nicht.



Weiß ich
Ich wollte auch gar nicht wieder auf die Lichtgeschwindigkeit raus, sondern dem Themeneröffner und Fragesteller die Geschichte Physikalisch näher bringen, was ja nicht so einfach ist, und hatte da nochmal bezüglicher der Hüpferei () den Querverweis auf die Lichtgeschwindigkeit dazugelegt.


Chrischan
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Alt 20.12.2018, 20:43
Tuuut Tuuut ist offline
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Volker
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Alt 22.12.2018, 08:37
Bandit1973 Bandit1973 ist offline
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Zitat:
Zitat von Tuuut Beitrag anzeigen
3.) Wie kann ich mir "Stromverbrauch" konkret vorstellen? Jaja, ich weiß: ein Verbraucher verbraucht nichts sondern "nutzt" den Strom der ihn durschließt. Aber was bedeutet "nutzen" konkret? Ist "hinter" dem Verbraucher in der Leitung irgendetwas anders als vor dem Verbraucher?
Entgegen der anderslautenden Aussagen hier, ist auch das ganz leicht vorstellbar.

Es ist die Spannung (Druck) der nun weg ist.
Beispiel Wasser....
Das Wasser schiesst unter Druck auf die Turbinenschaufeln, gibt Die Arbeit daran ab, und rinnt dann Drucklos weiter.......

Und zu guter Letzt muss ich doch auch ein bisserl Klugscheissern.
Der "Strom" fliesst mit 2/3 Lichtgeschwindigkeit (ca. 200.000km/s)
DIe Elektronen dagegen nur mit ca. 0,5mm/s
Und dazu noch entgegen der "Technischen Stromrichtung" !!!!

HIER ist das ganz gut erklärt
__________________
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