(ET1-19) Gebietsbestimmung bei Ladungsträgern [Erklärung, Unterscheidung, Vergleich]

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Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kurstext wenden wir uns der Gebietsbestimmung bei Ladungsträgern zu. Dabei unterscheiden wir zwischen einem aktiven und einem passiven Gebiet. 

Für ein optimales Verständnis helfen dir in diesem Kursabschnitt drei ausführliche Videoclips und zwei anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema.

Mehr zu diesem Thema und der Elektrotechnik findest du im Kurs: ET1-Grundlagen der Elektrotechnik  

 

Gebietsbestimmung – Grundlagen

Gebietsbestimmung - aktives und passives Gebiet
Gebietsbestimmung – aktives und passives Gebiet
Gebietsbestimmung – aktives und passives Gebiet

 

Je nachdem ob den Ladungsträgern Energie zugeführt wird oder nicht, haben wir ein unterschiedliches Gebiet vorliegen. 

 

Aktives Gebiet

Merk’s dir!

Wenn wir den Ladungsträgern eines Gebiets mit Hilfe einer äußeren Kraft W elektrische Energie zuführen, so bezeichnet der Techniker dieses Gebiet als aktiv

Aktives Gebiet!

 

Passives Gebiet

Merk’s dir!

Liegt uns jedoch ein Gebiet vor, bei dem den Ladungsträgern keine elektrische Energie zugeführt wird und damit unverändert bleibt, so nennt der Techniker dieses Gebiet passiv

Passives Gebiet!

 

Gebietsbestimmung  – Gebiete mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen verbinden

Wir stellen uns ein Gebiet vor in welchem sich Ladungsträgern befinden, die ein positives elektrisches Potential aufweisen.

Daneben befindet sich ein Gebiet mit Ladungsträgern, die hingegen ein negatives elektrisches Potential aufweisen.

Nun bringen wir diese beiden Gebiete in direkte Verbindung und schon beginnt die Ladungsträgerbewegung.

 

Gebietsbestimmung – Analogie zum Wasser

Wie muss ich mir das vorstellen?

Hierzu stellen wir uns gedanklich zwei Behälter vor. Ein Behälter ist leer, der andere ist gefüllt mit Wasser. Zudem grenzen die Behälter direkt aneinander und sind nur mit einem Schlauch am unteren Ende miteinander verbunden.

Beide Behälter verfügen jeweils über eine Klappe, die den Schlauch vom Behälter trennt. Öffnen wir nun beide Klappen, so fließt das Wasser vom einen Behälter über den Schlauch zum anderen Behälter.

Der Vorgang läuft so lange ab, bis in beiden Behältern der gleiche Füllstand vorliegt. Der gleiche Vorgang findet bei der Ladungsträgerbewegung statt, wobei diese hier durch das Wasser repräsentiert werden.

 

Ladungsträgerbewegung – Unterscheidung

Diese Ladungsträgerbewegung führt zu einer Senkung der elektrischen Energie.

Der Techniker und Ingenieur unterscheidet zwei Formen der Bewegung:

Beweg dich doch mal…

  • Bewegung positiver Ladungen: Die Bewegung der Ladungen verläuft von einem höheren Potential hin zu einem niedrigeren Potential.

sowie

  • Bewegung negativer Ladungen: Die Bewegung der Ladungen verläuft von einem niedrigeren Potential hin zu einem höheren Potential.

 

Ende der Ladungsbewegung: Die Ladungsbewegung (positiv und negativ) findet ein Ende, wenn ein Ausgleich der Potentialdifferenz vorliegt.

 

Merk’s dir!

Ein Strom fließt nur dann durch ein passives Gebiet, wenn eine Potentialdifferenz existiert.

 

Was kommt als Nächstes?

Mit diesem Kurstext schließen wir dir das Thema elektrische Potentiale ab und wenden uns im nächsten Kurstext der elektrischen Größe Spannung zu.

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