Kleine Stromfrage
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Der Fehler liegt schon vorher, bei der Widerstandsmessung: Da der Widerstand nicht ohmsch ist, müßte man explizit den Widerstand unter den interessanten Bedingungen messen (hier: Stromquelle mit 1A anschließen und Spannungsabfall messen), es sei denn, man könnte die Abhängigkeit von Strom und Spannung genau ermitteln..
PS: Bloops, wie war PB?
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Hm, grübel. Der ist nicht ohmsch? Wie ist er denn dann?
@PB sach ich jetzt mal nichts...
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Bloops schrieb:
Hm, grübel. Der ist nicht ohmsch? Wie ist er denn dann?
Nichtlinear. Ohmsche Widerstaende sind nur solche, fuer die das Ohmsche Gesetz gilt, d.h. bei denen Spannung und Strom proportional sind. Gegenbeispiele sind einerseits Spulen und Kondensatoren, welche zwar linear sind, aber nicht ohmsch, und andererseits so Sachen wie temperaturabhaengige Widerstaende, Halbleiterbauelemente oder auch Lichtboegen und dergleichen. Und menschliche Finger natuerlich
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Man ihr habt vielleicht Probleme. Hat schon mal jemand dran gedacht das bei einer Potenzialdifferenz von 5 MV zwischen deinen Händen du wahrscheinlich in den gasförmigen Zustand übergehst? Wie schon gesagt spielen Hautwiderstand und Übergangskapazität zwischen Haut und Elektrode eine wesentliche Rolle. Das Ganze ist als komplexes Netzwerk mit Widerständen und Kondensatoren approximierbar. Allerdings muss man den Körper als Ganzes sehen. Es wird immer eine Teilspannung zwischen Armen und Fussboden geben, die bei 5 MV nicht zu vernachlässigen ist. Fließen ca. 20 mA Strom oder mehr durch die Herzachse dürfte das Ganze eventuell dann nicht mehr mit dem Leben vereinbar sein.
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Du hast vielleicht Probleme. Das war uns allen völlig klar.
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Bashar schrieb:
Ohmsche Widerstaende sind nur solche, fuer die das Ohmsche Gesetz gilt, d.h. bei denen Spannung und Strom proportional sind.
Huch, das ist ja peinlich, und ich dachte immer, dass "ohmsch" bedeutet, dass die Impedanz ausschließlich reell ist... Peinlich, peinlich. Naja, man lernt nie aus
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scrub schrieb:
Du hast vielleicht Probleme. Das war uns allen völlig klar.
So klar scheint das hier nicht allen zu sein. Außerdem
scrub schrieb:
Der Fehler liegt schon vorher, bei der Widerstandsmessung: Da der Widerstand nicht ohmsch ist, müßte man explizit den Widerstand unter den interessanten Bedingungen messen (hier: Stromquelle mit 1A anschließen und Spannungsabfall messen), es sei denn, man könnte die Abhängigkeit von Strom und Spannung genau ermitteln..
PS: Bloops, wie war PB?
ist das auch Blödsinn. Warum kannst Du Dir sicher selber denken. Was sind denn interessante Bedingungen?
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Bashar schrieb:
Ohmsche Widerstaende sind nur solche, fuer die das Ohmsche Gesetz gilt, d.h. bei denen Spannung und Strom proportional sind.
Nuja, nicht ganz richtig. Ohmsche Widerstande sind solche, deren Strom proportional der Spannung ist und der Proportionalitätsfaktor (zu deutsch: Widerstand) temperaturunabhängig, also konstant ist. Das Ohmsche Gesetz gilt schon, aber eben nur in seiner speziellen Form: I = R * U.
An sich besagt das Ohmsche Gesetz nämlich folgendes:
Stromdichte j = Leitfähigkeit sigma * elektrisches Feld EDieses kann man dann sowohl für Metalle (sigma = Leitfähigkeit, 1/(spez. Widerstand)), aber auch für Halbleiter (sigma = Produkt aus Ladung, Ladungsträgerdichte und Beweglichkeit für Elektronen und Löcher) anwenden. Demnach müsste man, wenn man den ersten Teil deiner Erklärung verwendet, Halbleiter zu den ohmschen Widerständen zählen, was ja nicht der Fall ist. Bei denen ist der Strom zwar auch proportional der Spannung, aber der Proportionalitätsfaktor ist halt keine Konstante mehr. Aber ich glaube, das war nicht gefragt.
Von dieser Seite betrachtet, ist jetzt die Behauptung, das "ohmsch" = "Impedanz ausschließlich reell" schon irgendwo richtig. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird "ohmsch" = "temperaturunabhängig" gesetzt, was stillschweigend eine Frequenzunabhängigkeit einschließt. Oder hat schon mal jemand eine Kondensator als ohmsch bezeichnet? Obwohl dessen Kapazität in erster Näherung auch unabhängig von der Temperatur ist.So, ich denke mal, dass das jetzt ausführlich erörtert war. Wer damit nicht einverstanden ist, sollte sich bei mir melden, damit wir das ausknobeln können.
Und um mal auf das ursprüngliche Thema zurückzukommen. Ich denke mal, dass ein Finger als komplexer Widerstand zu betrachten ist, sprich der Widerstand frequenzabhängig ist. Unter Verwendung einer extrem hohen Frequenz kommt es zu keinem nennenswerten Stromfluss auf Grund der Trägheit der Ladungsträger (in dem Fall allerlei Proton, Elektronen,...). Man könnte also durchaus 5 MV anlegen, was trotzdem nicht so richtig gesund erscheint. Man müsste aber hier Wechselstromformeln ansetzen, wo ich dann mal davon ausgehen, dass schon die 10 mA Fehlerstrom rausspringen. 50 Hz ist nun mal keine extrem hohe Frequenz :pAber um es mit den Worten eines Experimentalphysikers auszudrücken: Probier es doch einfach und halte einen Finger (muss ja nicht dein eigener sein) in die Steckdose.
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physici_errantes schrieb:
Und um mal auf das ursprüngliche Thema zurückzukommen. Ich denke mal, dass ein Finger als komplexer Widerstand zu betrachten ist, sprich der Widerstand frequenzabhängig ist. Unter Verwendung einer extrem hohen Frequenz kommt es zu keinem nennenswerten Stromfluss auf Grund der Trägheit der Ladungsträger (in dem Fall allerlei Proton, Elektronen,...). Man könnte also durchaus 5 MV anlegen, was trotzdem nicht so richtig gesund erscheint. Man müsste aber hier Wechselstromformeln ansetzen, wo ich dann mal davon ausgehen, dass schon die 10 mA Fehlerstrom rausspringen. 50 Hz ist nun mal keine extrem hohe Frequenz :p
Aber um es mit den Worten eines Experimentalphysikers auszudrücken: Probier es doch einfach und halte einen Finger (muss ja nicht dein eigener sein) in die Steckdose.
Im Prinzip schließe ich mich Dir voll an, wollte aber nicht so weit ausholen. Aber mit Deiner hohen Frequenz und keinem Stromfluss liegst Du ganz falsch. Zwischen Elektrode und Haut entsteht ein Dielektrikum, was man logischerweise als Kondensator aprroximieren kann. Und um durch den einen nennensweiten Stromfluss zu bekommen muss die Freuquenz sogar sehr hoch sein. Das nutzt man ja auch in der Elektrochirurgie aus. Dort schneidet man mit Hochfrequenz Gewebe.
Sollte nur eine kleine Anmerkung eines Medizintechnikers sein.
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physici_errantes schrieb:
Dieses kann man dann sowohl für Metalle (sigma = Leitfähigkeit, 1/(spez. Widerstand)), aber auch für Halbleiter (sigma = Produkt aus Ladung, Ladungsträgerdichte und Beweglichkeit für Elektronen und Löcher) anwenden. Demnach müsste man, wenn man den ersten Teil deiner Erklärung verwendet, Halbleiter zu den ohmschen Widerständen zählen, was ja nicht der Fall ist. Bei denen ist der Strom zwar auch proportional der Spannung, aber der Proportionalitätsfaktor ist halt keine Konstante mehr. Aber ich glaube, das war nicht gefragt.
Proportionalität bedeutet aber, daß das Verhältnis der Größem immer konstant ist. Wenn der Faktor also nicht konstant ist, liegt auch keine Proportionalität vor. Und hier bedeutet das für das Verhältnis von Spannung zu Stromstärke, daß es nicht ohmsch ist.
Wenn aber eine solche Aufgabe gestellt ist, sollte man sie auch als Aufgabe sehen, nicht als Versuch, der Realität besonders nahezukommen. Es ergibt also keinen Sinn, hier alle möglichen realistischen Faktoren einzubeziehen, eben nur, soweit es nötig ist. Würde man die Definition streng durchsetzen, gäbe es ja nichtmal ohmsche Widerstände.
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scrub schrieb:
Proportionalität bedeutet aber, daß das Verhältnis der Größem immer konstant ist. Wenn der Faktor also nicht konstant ist, liegt auch keine Proportionalität vor. Und hier bedeutet das für das Verhältnis von Spannung zu Stromstärke, daß es nicht ohmsch ist.
Wenn aber eine solche Aufgabe gestellt ist, sollte man sie auch als Aufgabe sehen, nicht als Versuch, der Realität besonders nahezukommen. Es ergibt also keinen Sinn, hier alle möglichen realistischen Faktoren einzubeziehen, eben nur, soweit es nötig ist. Würde man die Definition streng durchsetzen, gäbe es ja nichtmal ohmsche Widerstände.
Das stimmt doch aber auch. Man betrachtet das ganze bei konstanter Temperatur (i.d.R. T=20°C) und nimmt auch an, dass sich der Widerstand durch den Stromfluss nicht selbst erwärmt. Somit ist der Proportionalitätsfaktor an dieser Stelle auch konstant. Es kommen ja im ohmschen Gesetz keine Temperaturabhänigkeiten in Spiel. Berechnet man den Widerstand eines Leiters an Hand seiner Geometrie und seines Materials so kommen an dieser Stelle die Begriffe spezifischer elektrischer Widerstand und Längenausdehnungskoeffizient zum Tragen und somit kommt dann auch die Temperaturabhängigkeit in die Rechnung rein, die man wiederum eliminiert, wenn man das Ganze bei T=20°C oder einer anderen x-beliebigen, aber konstanten Temperatur betrachtet.
Trotzdem ist eine Aufgabe, bei der 5 MV an einen Finger angelegt werden, totaler Blödsinn und hat nichts mit einem Versuch zu tun, der Realität besonders nahe zu kommen. Wir haben in der Wissenschaft oft genug das Problem Dinge modellieren zu müssen, wo wir nicht mal mit großen Näherungen die Realität abbilden können.
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alles falsch^^