Ideales Gasgesetz

Stromkreis, Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke
1.) Definition der elektrischen Stromstärke
Unter folgendem Link kannst Du eine einfache Stromstärkendefinition abrufen.
http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/elektrischegrundgroszen#lightbox=/themenbereiche/elektrische-grundgroessen/lb/elektrische-groessenstrom-ladung
Jedenfalls gilt:
Stromstärk e I 
Ladungsmen ge Q
Einheit 1A „Ampere 1A=1C/s

Zeit
t
2.) Definition der elektrischen Spannung
Eine elektrische Kraft transportiert Ladung der Ladungsmenge q von einem Punkt A zu
einem Punkt B. Nun ist mit diesem Transport ein Arbeitsaufwand WAB verbunden.
Betragsmäßig gilt nun
WAB
q
(Vorzeichengerecht: Liegt B gegenüber A feldabwärts, dann ist die oben definierte Spannung
einfach mit einem negativen Vorzeichen zu versehen. Vorzeichengerecht würde heißen, dass
man sich die Arbeit einer äußeren Kraft denkt, die von A nach B verschiebt.)
U AB 
3.) Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke
Bei einem Leiter der Länge sAB finden wir:
Vergrößert man die Spannung zwischen zwei Punkten A und B, so vergrößert sich im
Allgemeinen auch die elektrische Stromstärke I!
(Diese Punkte können z.B. die Pole einer Batterie sein; diese Punkte werden über Zuleitungen
dann an einen Verbraucher gebracht. Somit besteht die elektrische Spannung dann auch
zwischen den Enden A und B des Verbrauchers.)
In der Simulation
http://phet.colorado.edu/en/simulation/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab
kann ein entsprechender Stromkreis gebaut werden und dann mit der rechten Maustaste obige
These beobachtet werden.
Wie ist nun dieses Verhalten zu begründen?
a) Laut obiger Spannungsdefinition muss ja eine Erhöhung der Spannung UAB automatisch
eine Erhöhung der Arbeit WAB, die das elektrische Feld am Ladungsträger verrichtet, nach
sich ziehen.
b) Da aber Arbeit bekanntlich FsAB ist, und sich die Strecke sAB durch das Drehen am
Netzgerät nicht ändert, muss wohl die Kraft, die die Ladungen durch den Leiter presst,
anwachsen!
c) Die mit der größeren Kraft durch den Leiter gepressten Ladungen erreichen dann aber
auch eine größere Geschwindigkeit in ihrem „Kampf“ gegen den Gitterwiderstand!
d) Mehr Ladungsmenge pro Sekunde passiert daher den Leiterquerschnitt, was lt. obiger
Definition einer größeren Stromstärke entspricht!
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