Frage zur Stromberechnung < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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Hallo,
ich habe mal eine Verständnisfrage und zwar habe ich hier eine Aufgabe wo ich mit Hilfe der Formel I = J * A arbeiten muss.
Der Körper durch den der Strom fließt ist ein Zylinder.
Nun frage ich mich aber weshalb I = Stromdichte * Mantelfläche ?!? (2*Pi*r*l)
und nicht Stromdichte * Volumen ?!? Denn der Strom fließt ja nicht nur über die Oberfläche, sondern DURCH den Körper ?!?!?
Würde mich über Antwort sehr freuen.
Gruß Rudi
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Die Stromstärke ist definiert als die Ladungsmenge, die in einer Zeiteinheit durch einen Leiterquerschnitt fließt. Dabei ist mit Leiterquerschnitt nicht der Durchmesser, sondern die Querschnittsfläche des Leiters gemeint. Stelle dir also vor, man würde einen Leiter durchschneiden, und die Elektronen (oder andere el. Teilchen) müssten nun über die Schnittfläche von einem Stück zum anderen überspringen.
unter der Stromdichte versteht man nun nicht, wieviel Strom pro Zeiteinheit durch ein Volumen fließt, sondern wie sich der o.a. Strom auf die Querschnittsfläche des Leiters verteilt. Bei einem Wasserrohr beispielsweise bewegt sich das Wasser an der Rohrwand fast gar nicht (Reibung), während es in der Mitte besonders schnell fließt. Die Stromdichte (Wassermenge pro Zeiteinheit und pro FLÄCHENeinheit ist in der Mitte besonders hoch. Bei Wasser ist sie proportional zur Strömungsgeschwindigkeit, bei el. Strom und bei Gasen hängt sie zusätzlich von der unterschiedlichen (Ladungs-)Dichte ab.
Wenn du beim Zylinder mit der Mantelfläche rechnen sollst, so muss der Strom auch durch die Mantelfläche austreten. Das ist z.B. bei einem Draht der Fall, der in eine stromleitende Flüssigkeit (Elektrolyt) getaucht wird und bei dem die Endfläche keine Rolle spielt (klein gegen Mantelfläche oder isoliert). Ansonsten wäre das Rechnen mit der Mantelfläche unsinnig.
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vielen dank, sehr einleuchtend erklärt. danke!
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