Spannung und Strom

Wenn sich Elektronen im Draht bewegen, gibt es sicherlich eine elektrische Kraft, die diese Bewegung verursacht. Ändert sich diese Kraft an verschiedenen Punkten des einfachen Stromkreises, wenn sich die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol bewegen, oder bleibt sie die ganze Zeit gleich??

Ja, innerhalb des Widerstandsmaterials gibt es ein elektrisches Feld, das eine Kraft auf die freien Ladungsträger im Material ausübt.

Für eine tiefere Erklärung sollten Sie das Drude-Modell der elektrischen Leitung in Metallen untersuchen .

Ändert sich diese Kraft an verschiedenen Punkten des einfachen Stromkreises, wenn sich die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol bewegen, oder bleibt sie die ganze Zeit gleich??

Wenn das Material gleichmäßig ist, ist das Feld gleichmäßig.

Wenn ja, sagen wir ein Stück Kupferdraht ($\rho=1.68\times{}10^{-8}\ \mathrm{\Omega{}\cdot{}m}$) und ein gleich großes Stück Stahldraht ($\rho\approx{}6.9\times{}10^{-7}\ \mathrm{\Omega{}\cdot{}m}$) zwischen Ihren Batterieklemmen in Reihe geschaltet, dann ist das Feld im Kupferdraht niedriger als im Stahldraht.

Wenn sich die Kraft ändert, warum ändert sich der Strom an verschiedenen Punkten in Reihenschaltungen nicht?

Wenn der Strom in verschiedenen Teilen des Stromkreises unterschiedlich wäre, müsste sich irgendwo im Stromkreis eine Ladung aufbauen. Diese angesammelte Ladung würde andere Ladungsträger der gleichen Polarität abstoßen und ein entgegengesetztes Feld erzeugen, bis sich der Strom ausgleicht. Dies wäre ein dynamischer Effekt, und wenn wir von der stationären Gleichstromlösung für eine Schaltung sprechen, meinen wir die Lösung, nachdem sich alle diese dynamischen Effekte beruhigt haben.

In meinem Beispiel mit zwei verschiedenen Leitertypen haben die Materialien einen unterschiedlichen spezifischen Widerstand, sodass das Feld (und die resultierende Kraft) genau unterschiedlich sein müssen, um in den beiden Materialien gleiche Ströme zu erzeugen.

Warum ist der Strom umso größer, je größer der Unterschied im elektrischen Potenzial ist?

Die Potentialdifferenz ist das Integral des Feldes

Um also das Potential zwischen zwei Punkten zu erhöhen ($a$Und$b$) müssen Sie die Feldstärke auf dem Weg zwischen ihnen erhöhen. Das stärkere Feld erzeugt eine stärkere Kraft auf die freien Ladungsträger, sodass Sie einen größeren Strom erhalten.