Spannung ist ein Maß für die elektromotorische Kraft, aber sie wird daran gemessen, wie viel Arbeit eine Ladung verrichten kann, wenn sie zwischen zwei Punkten fließt.
Angenommen, ich trenne eine gewisse Menge positiver und negativer Ladung und erzeuge dabei eine Spannung. Nehmen wir nun an, ich trenne die gleiche Menge an Positiv. und neg. aufladen, aber die beiden weiter auseinander bewegen. Im zweiten Fall sollte die Spannung gleich sein, da ich den Abstand zwischen den Ladungen vergrößert, aber die auf sie wirkende Kraft verringert habe, sodass die Menge an Arbeit, die die Ladung leisten kann, gleich geblieben ist.
Jetzt habe ich zwei Fälle, in denen die Spannung zwischen zwei Punkten gleich ist, aber die elektromotorische Kraft unterschiedlich ist.
Wie kann das sein? Habe ich falsche Annahmen getroffen? Bedeutet dies, dass die Potenzialdifferenz nicht wirklich ein Maß für die EMK ist?
Angenommen, ich trenne eine gewisse Menge positiver und negativer Ladung und erzeuge dabei eine Spannung. Nehmen wir nun an, ich trenne die gleiche Menge an Positiv. und neg. aufladen, aber die beiden weiter auseinander bewegen. Im zweiten Fall sollte die Spannung gleich sein, da ich den Abstand zwischen den Ladungen vergrößert, aber die auf sie wirkende Kraft verringert habe, sodass die Menge an Arbeit, die die Ladung leisten kann, gleich geblieben ist.
Ihre Argumentation ist fehlerhaft.
Angenommen, die ersten beiden Ladungen sind durch die Entfernung getrennt .
Überlegen Sie, was passiert, wenn Sie das zweite Ladungspaar trennen. Wenn Sie sie nach Entfernung trennen , Sie haben die gleiche Menge an Arbeit an ihnen geleistet wie an den ersten beiden Ladungen, also ist die Spannung zwischen ihnen dieselbe wie zwischen den ersten Ladungen.
Um die Gebühren weiter zu trennen, müssen Sie zusätzliche Arbeit an ihnen leisten. Sobald Sie sie also weiter auseinander bringen, wird die Spannung zwischen ihnen größer.
Die Felder, die auf diese beiden Teilchen einwirken, werden jetzt geringer sein, da sie weiter voneinander entfernt sind, aber das hängt nicht 1-zu-1 mit der Menge an Arbeit zusammen, die aufgewendet wird, um sie zu trennen. Es sagt Ihnen nur etwas über die unterschiedliche Arbeit, die erforderlich ist, um sie noch weiter zu trennen.
Jetzt habe ich zwei Fälle, in denen die Spannung zwischen zwei Punkten gleich ist, aber die elektromotorische Kraft unterschiedlich ist.
Der Photon hat das Missverständnis bereits in der ersten Hälfte der zitierten Aussage angesprochen, also werde ich das Missverständnis in der zweiten Hälfte ansprechen.
Die von Ihnen beschriebene Situation kann keine Ladung um einen geschlossenen Pfad „treiben“, aber eine Ladung um einen geschlossenen Pfad treiben, z. B. eine elektrochemische Zelle, die einen Strom durch einen Widerstand treibt, ist genau das, was eine EMK-Quelle tun kann.
Darüber hinaus ist es die EMK der Zelle, die die Ladung gegen die elektrostatische Anziehung getrennt hält. Und es ist die Ladungstrennung, die die Spannung an den Klemmen der Zelle verursacht. Mit anderen Worten, es ist die EMK der Zelle, die die Spannung erzeugt, und nicht umgekehrt.
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