Stimmt mein Verständnis? Wenn ja, welche davon sind richtig? Beim Studium des Kirchhoffschen Spannungsgesetzes erfuhr ich, dass es ein Ergebnis der Energieerhaltung ist. Kann jemand in Bezug auf diese beiden Definitionen erklären? Ist schließlich die Spannung eine kraftähnliche Größe oder eine energieähnliche Größe?
(a) Spannung ist eine energieähnliche Größe. Es ist die Energie, die pro passierender Ladungseinheit übertragen wird.
(b) "Spannung ist die pro Ladungseinheit abgegebene Energie". Diese Spannung wird (irreführend) als elektromotorische Kraft ( EMK ) bezeichnet, wenn die Energie von einer anderen Form als dem elektrischen Potential übertragen wird. In einer Batterie erzeugen chemische Reaktionen an den Elektroden bei Stromfluss eine EMK.
(c) Die EMK bewirkt eine Umverteilung der Ladung im Stromkreis. Grob gesagt, wie Sie andeuten, erhält der Minuspol der Batterie aufgrund eines Elektronenüberschusses eine negative Ladung, und der Pluspol erhält aufgrund eines Elektronenmangels eine positive Ladung. [Tatsächlich ist die Oberflächenladungsverteilung komplizierter, wenn der Stromkreis fertig ist, und hängt von den Widerständen der Schaltungskomponenten ab.] Diese quasi-statischen Ladungen bauen ein elektrisches Feld auf, das die Ladung durch den externen Stromkreis treibt, ähnlich wie Sie es getan haben in Ihrem (1) beschrieben.
Wenn Ladung aufgrund des elektrischen Felds im externen Stromkreis fließt, verliert sie elektrische potentielle Energie. (Die Energie wird in andere Formen übertragen, einschließlich Wärme.) Wir nennen die Energie, die pro Ladungseinheit von elektrischer potentieller Energie übertragen wird, potentielle Energie . Dies kann auch als "Spannung" bezeichnet werden.
(d) Da Energie konserviert wird, ist die Energie pro Ladungseinheit, die durch die Batterie fließt, gleich der Energie pro Ladungseinheit, die auf andere Formen übertragen wird, sodass die EMK (oder die Summe der EMK) gleich dem Potenzialabfall (oder der Summe der Tropfen) ist ). Dies ist eine Form des Kirchhoffschen Spannungsgesetzes.
(e) Wenn Ladung durch die Batterie fließt, nimmt sie natürlich die gleiche Menge an elektrischem PE auf wie die, die im externen Stromkreis verloren geht. (Hier vernachlässige ich den Innenwiderstand, aber er kann leicht berücksichtigt werden.) Mit anderen Worten, das durch die (quasistatische) Ladungsumverteilung aufgebaute elektrische Feld ist ein konservatives Feld, und es gibt keine Änderung der potentiellen Energie über a kompletten Zyklus um die Rennstrecke. Und wir sprechen über die Potentialdifferenz zwischen den Batterieklemmen.
Spannung, elektrische Potentialdifferenz, elektrischer Druck oder elektrische Spannung ist die elektrische Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten, die (in einem statischen elektrischen Feld) definiert ist als die Arbeit, die pro Ladungseinheit benötigt wird, um eine Testladung zwischen den beiden Punkten zu bewegen.
Daher kann Spannung als energieähnliche Größe bezeichnet werden
Einfach ausgedrückt gibt es also keine externe Wechselwirkung, ein Druck wird in der Zelle erzeugt, der sich wiederum über den geschlossenen Kreislauf ausbreitet, wodurch ein Strom von Wahlen entsteht, der vom negativen zum positiven Anschluss driftet, der den von der Batterie erzeugten Druck negiert und so im Wesentlichen ΣV erzeugt = 0