Ich habe in letzter Zeit versucht, mich mit Volt, Ampere, Ohm und Joule auseinanderzusetzen.
Ich vermisse wahrscheinlich etwas sehr Grundlegendes, für das ich schwer eine Antwort finde.
Als Grundidee bekomme ich folgendes (Wasservergleich):
Meine Verwirrung liegt bei Joule/Ampere/Elektronen, wenn Sie einem Stromkreis ein Gerät hinzufügen. (zB Glühbirne)
Wie richtig/falsch ist das obige Verständnis?
Werden nicht die Elektronen in Wärme umgewandelt, die wiederum in Licht umgewandelt wird, oder würde der Verlust von Elektronen dazu führen, dass es seine physikalischen Eigenschaften ändert?
Ist nach mehreren Stunden des Nachdenkens und Recherchierens (beim Schreiben dieser Frage) das folgende fehlende Stück richtig?
Joule ist die Energie, das ist die Kraft, die von einer Zelle (Kraftwerk/Batterie) auf einen Stromkreis ausgeübt wird (durch Hinzufügen von Elektronen?), zB so etwas wie kinetische Energie, aber für Elektronen und die Glühbirne nimmt etwas von dieser Energie auf und wandelt sie um in Hitze.
Ist es richtig, an Folgendes zu denken: Die Glühbirne ist ähnlich wie eine Wasserturbine in einem Druckwasserkreislauf. Das Volumen des eintretenden Wassers muss gleich dem Volumen des austretenden Wassers sein (wenn kein Leck vorhanden ist), was der Menge an Elektronen entspricht. Die Wasserturbine dreht sich, und was verloren geht, ist die kinetische Energie des sich bewegenden Wassers (die von dem erzeugt wird, was den Druck im Kreislauf erzeugt, z. B. einer Pumpe) und in die Turbine übertragen wird.
Der Grund, warum ich das frage, ist, dass ich versucht habe herauszufinden, wie RCDs in häuslichen Haushaltsstromkreisen funktionieren. (Die Physik dahinter) Und warum die Amps gleich rein und raus gehen.
TBH, ich würde, nicht böse gemeint, die Wasseranalogien vergessen und versuchen zu lernen, wie Elektromagnetismus funktioniert, angefangen bei der Elektrostatik, die das Studium elektrischer Ladungen ist, und dann weitermachen, wie Elektrizität in Kraftwerken erzeugt und in Ihrem geliefert und verteilt wird heim. Der Versuch, es mit Wasser zu vergleichen, ist verlockend, aber härtere Arbeit, als von den ersten Prinzipien zu lernen, imo.
Werden nicht die Elektronen in Wärme umgewandelt, die wiederum in Licht umgewandelt wird, oder würde der Verlust von Elektronen dazu führen, dass es seine physikalischen Eigenschaften ändert?
Nein, Elektronen werden in nichts umgewandelt, sie können Photonen emittieren, die Moleküle in Ihrem Körper energetisieren, wodurch sie schneller schwingen, und Sie spüren dies als Wärme. Es ist leider etwas komplizierter als das mentale Bild, das Sie haben :)
Viel Glück mit einer ausführlicheren Antwort.
Joule ist die Energie, das ist die Kraft, die eine Zelle (Kraftwerk/Batterie) auf einen Stromkreis aufbringt (durch Hinzufügen von Elektronen?)
Das Joule ist die Einheit, mit der wir Energie messen.
Energie ist nicht dasselbe wie Kraft, obwohl Energie übertragen wird, wenn eine Kraft auf ein sich bewegendes Objekt ausgeübt wird.
In der Elektrostatik enthalten Ladungsträger keine Energie in sich. Vielmehr erfordert eine Anordnung verschiedener Ladungsträger nahe beieinander Energie zum Aufbau. Zum Beispiel müssen Sie dem System Energie zuführen, um zwei Elektronen aneinander zu schieben, und Sie müssen dem System Energie entziehen (oder eine andere Energieform wie die kinetische Energie des Elektrons selbst erhöhen), wenn Sie ein Elektron bewegen zu einem Proton.
In der Wasseranalogie ist die potentielle Energie eines Ladungsträgers wie die potentielle Gravitationsenergie des Wassers. Das Wasser hinter einem Damm hat nicht nur Energie aufgrund dessen, was es ist, sondern aufgrund seiner relativen Lage zum Erdmittelpunkt. Indem wir das Wasser aus dem Reservoir fließen lassen, reduzieren wir seinen gpe und wir können die Energie verwenden, um beispielsweise eine Turbine anzutreiben und Strom zu erzeugen.
Hinweis: Oben habe ich die Magnetfeldenergie ignoriert. Dies ist eine zweite Energieform, die in elektrischen Schaltkreisen zu finden ist, wenn sich Ladungen bewegen. Ich kenne keine Möglichkeit, magnetische Energie mit der Wasseranalogie in Verbindung zu bringen - wenn Sie elektrische Schaltkreise irgendwann vollständig verstehen wollen, müssen Sie die Wasseranalogie aufgeben und die Elektrostatik als ihr eigenes Feld verstehen.
Benutzer108787