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Ohmsches Gesetz
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Wenn ein Feld auf eine Ladung angewendet wird, entsteht eine Kraft. Diese Kraft führt, wenn sie entlang eines Weges wirkt, zu einer potenziellen Energie. Wenn diese potenzielle Energie in Bezug auf ein elektrisches Feld ausgedrückt wird, erhält man die potenzielle Energie pro Ladungseinheit, die als elektrisches Potenzial bekannt ist.
Das elektrische Potenzial bewirkt die Bewegung von Ladungen, was einen Fluss erzeugt, der als elektrischer Strom bezeichnet wird. Die Größe dieses Stroms hängt sowohl vom angelegten elektrischen Potenzial als auch vom Widerstand des Materials ab, durch das sich die Ladungen bewegen, das üblicherweise als Leiter bezeichnet wird.
Die daraus resultierende Beziehung zwischen elektrischem Potenzial, Strom und Widerstand wird durch das bekannte Ohmsche Gesetz beschrieben.
ID:(815, 0)
Strom durch einen Leiter
Bild
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch Anlegen einer Potentialdifferenz zwischen den beiden Enden des Leiters
ID:(7860, 0)
Widerstand und Hitze
Bild
Die Hitze lässt die Atome mit einer größeren Amplitude schwingen, was es den Elektronen erschwert, voranzukommen:
ID:(11761, 0)
Modell
Top
Parameter
Variablen
Berechnungen
zu 
, dann die Variable auswählen: 
zu 
Berechnungen
Berechnungen
Variable 
Gegeben Berechnen 
Ziel : Gleichung Zu verwenden 
Gleichungen
$ a =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e }$
a = e * E / m_e
$ \Delta\varphi = R I $
Dphi = R * I
$ \Delta\varphi =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }\displaystyle\frac{ L }{ S } I $
Dphi =(2 * m_e /( e ^2* tau * c ))*( L / S )* I
$ E =\displaystyle\frac{ \Delta\varphi }{ L }$
E = Dphi / L
$ I =\displaystyle\frac{ \Delta Q }{ \Delta t }$
I = DQ / Dt
$ I = e S c \bar{v} $
I = e * S * c * v_m
$ I =\displaystyle\frac{ e ^2 E }{2 m_e } \tau c S $
I = e ^2* E * tau * c * S /(2* m_e )
$ R = \rho_e \displaystyle\frac{ L }{ S }$
R = rho_e * L / S
$ \rho_e =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }$
rho_e =2* m_e /( e ^2* tau * c )
$ v_{max} =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e } \tau $
v_max =( e * E/ m_e )* tau
ID:(16002, 0)
Ladungsfluss
Gleichung
Wenn sich elektrische Ladungen bewegen, kann eine Größe die Ladungelement ($\Delta Q$) definiert werden, die die Menge an Ladung darstellt, die in einem Zeitintervall der Abgelaufene Zeit ($\Delta t$) durch einen Querschnitt fließt. Diese Größe steht in Zusammenhang mit eine Strom ($I$) und wird durch die folgende Gleichung definiert:
| $ I =\displaystyle\frac{ \Delta Q }{ \Delta t }$ |
None
ID:(10401, 0)
Feld im Leiter
Gleichung
Der Elektrisches Feld ($E$) wird durch die Potentialdifferenz ($\Delta\varphi$) zwischen zwei Elektroden erzeugt, die durch eine Distanz von ein Leitungslänge ($L$) getrennt sind. Dieser Wert kann mit der folgenden Gleichung berechnet werden:
| $ E =\displaystyle\frac{ \Delta\varphi }{ L }$ |
None
ID:(3838, 0)
Beschleunigung von Elektronen
Gleichung
Der Elektrisches Feld ($E$) erzeugt zusammen mit die Elektronenladung ($e$) eine Kraft, die durch die Masse des Elektrons ($m_e$) in die Beschleunigung der Ladung in der Leitung ($a$) resultiert. Diese Beziehung kann wie folgt ausgedrückt werden:
| $ a =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e }$ |
None
ID:(3843, 0)
Maximale Elektronengeschwindigkeit
Gleichung
In ein Zeit zwischen Kollisionen ($\tau$) wird das Elektron durch der Elektrisches Feld ($E$) in Kombination mit die Elektronenladung ($e$) und die Masse des Elektrons ($m_e$) beschleunigt, bis es die Höchstgeschwindigkeit ($v_{max}$) erreicht. Dieser Prozess wird durch die folgende Beziehung beschrieben:
| $ v_{max} =\displaystyle\frac{ e E }{ m_e } \tau $ |
ID:(3836, 0)
Mikroskopischer Strom
Gleichung
Die Strom ($I$) kann berechnet werden, indem Elektronen mit eine Ladungs Konzentration ($c$) und die Elektronenladung ($e$) betrachtet werden, die sich mit eine Durchschnittliche Ladungsgeschwindigkeit ($\bar{v}$) durch eine Abschnitt der Leiter ($S$) bewegen. Diese Beziehung wird wie folgt ausgedrückt:
| $ I = e S c \bar{v} $ |
ID:(10400, 0)
Strom als Funktion des elektrischen Feldes
Gleichung
Die Strom ($I$) kann aus der Elektrisches Feld ($E$) in Kombination mit die Elektronenladung ($e$), die Ladungs Konzentration ($c$), die Masse des Elektrons ($m_e$), der Zeit zwischen Kollisionen ($\tau$) und die Abschnitt der Leiter ($S$) berechnet werden, mithilfe der folgenden Beziehung:
| $ I =\displaystyle\frac{ e ^2 E }{2 m_e } \tau c S $ |
ID:(3837, 0)
Mikroskopische Ohmschen Gesetz
Gleichung
Wenn die Strom ($I$) unter Verwendung von die Potentialdifferenz ($\Delta\varphi$) anstelle von der Elektrisches Feld ($E$) ausgedrückt wird, ergibt sich die mikroskopische Form des Ohmschen Gesetzes. Diese Gleichung umfasst die Elektronenladung ($e$), die Ladungs Konzentration ($c$), die Masse des Elektrons ($m_e$), der Zeit zwischen Kollisionen ($\tau$), die Abschnitt der Leiter ($S$) und der Leitungslänge ($L$) und wird durch die folgende Beziehung beschrieben:
| $ \Delta\varphi =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }\displaystyle\frac{ L }{ S } I $ |
ID:(3839, 0)
Spezifischer Widerstand
Gleichung
Aus der mikroskopischen Form des Ohm'schen Gesetzes lässt sich ein Faktor erkennen, der spezifisch für das Material des Leiters ist. Dies ermöglicht die Definition von die Spezifischer Widerstand ($\rho_e$) in Abhängigkeit von die Elektronenladung ($e$), die Ladungs Konzentration ($c$), die Masse des Elektrons ($m_e$) und der Zeit zwischen Kollisionen ($\tau$), mithilfe der folgenden Beziehung:
| $ \rho_e =\displaystyle\frac{2 m_e }{ e ^2 \tau c }$ |
ID:(3840, 0)
Widerstand
Gleichung
Mit die Spezifischer Widerstand ($\rho_e$) und den geometrischen Parametern der Leitungslänge ($L$) und die Abschnitt der Leiter ($S$) kann die Widerstand ($R$) durch die folgende Beziehung definiert werden:
| $ R = \rho_e \displaystyle\frac{ L }{ S }$ |
ID:(3841, 0)
Ohmsche Gesetz
Gleichung
Das traditionelle Ohmsche Gesetz stellt eine Beziehung zwischen die Potentialdifferenz ($\Delta\varphi$) und die Strom ($I$) über die Widerstand ($R$) her, unter Verwendung der folgenden Gleichung:
| $ \Delta\varphi = R I $ |
None
ID:(3214, 0)