Was sind Stromkreise?

Sie haben sich vielleicht gefragt, wie Ladungen ohne die Vorteile dieser hypothetischen Quellen und Ziele kontinuierlich in einer einheitlichen Richtung durch Drähte fließen können. Damit das Source-and-Destination-Schema funktioniert, müssten beide eine unendliche Ladungskapazität haben, um einen kontinuierlichen Fluss aufrechtzuerhalten!

Unter Verwendung der Murmel-und-Röhren-Analogie von der vorherigen Seite zu Leitern, Isolatoren und Elektronenfluss müssten die Murmelquellen- und Murmelzielbehälter unendlich groß sein, um genügend Murmelkapazität zu enthalten, damit ein „Fluss“ von Murmeln aufrechterhalten werden kann.

Was ist ein Circuit?

Die Antwort auf dieses Paradox findet sich im Konzept einer Schaltung :eine endlose Schleife für Ladungsträger. Wenn wir einen Draht oder viele Drähte, die Ende-an-Ende verbunden sind, nehmen und so herumschlingen, dass sie einen kontinuierlichen Pfad bilden, haben wir die Möglichkeit, einen gleichmäßigen Ladungsfluss zu unterstützen, ohne auf unendliche Quellen und Ziele zurückgreifen zu müssen:

Jeder Ladungsträger, der sich in diesem Kreis im Uhrzeigersinn fortbewegt, drückt auf den davorliegenden, der auf den davor liegenden usw. und so weiter, genau wie ein mit Murmeln gefüllter Hula-Hoop. Jetzt haben wir die Möglichkeit, einen kontinuierlichen Ladungsfluss auf unbestimmte Zeit zu unterstützen, ohne dass unendlich viele Vorräte und Deponien benötigt werden. Alles, was wir brauchen, um diesen Fluss aufrechtzuerhalten, ist eine kontinuierliche Motivation für diese Ladungsträger, auf die wir im nächsten Abschnitt dieses Kapitels über Spannung und Strom eingehen werden.

Was bedeutet es, wenn ein Stromkreis unterbrochen ist?

Kontinuität ist in einer Schaltung genauso wichtig wie in einem geraden Stück Draht. Genau wie im Beispiel mit dem geraden Stück Draht zwischen Quelle und Ziel verhindert jede Unterbrechung in diesem Stromkreis den Ladungsfluss:

Ein wichtiger Grundsatz hierbei ist, dass egal wo der Bruch auftritt . Jede Diskontinuität in der Schaltung verhindert den Ladungsfluss durch die gesamte Schaltung. Solange es keine kontinuierliche, ununterbrochene Schleife aus leitfähigem Material gibt, durch die Ladungsträger fließen können, kann ein anhaltender Fluss einfach nicht aufrechterhalten werden.

RÜCKBLICK:

• Eine Schaltung ist eine ununterbrochene Schleife aus leitfähigem Material, durch die Ladungsträger kontinuierlich ohne Anfang oder Ende fließen können.
• Wenn ein Stromkreis „unterbrochen“ ist, bedeutet dies, dass seine leitfähigen Elemente keinen vollständigen Pfad mehr bilden und kein kontinuierlicher Ladungsfluss darin stattfinden kann.
• Die Lage einer Unterbrechung in einem Stromkreis ist irrelevant für seine Unfähigkeit, einen kontinuierlichen Ladungsfluss aufrechtzuerhalten. Alle brechen, überall in einem Kreislauf verhindert den Fluss von Ladungsträgern durch den Kreislauf.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Arbeitsblatt für elementare Schaltkreise