Idealer Leiter

Beschreibung

Die Striche zum Verbinden von Bauelementen in einem Schaltplan stellen ideale Leiter mit einem Widerstand von RLeiter=0Ω dar. Strom fließt also ungehindert durch die idealen Leiter hindurch. In der realen Schaltung kommen Drähte und Kabel dem idealen Leiter ziemlich nah, denn ihr Ohm´scher Widerstand ist oft sehr gering und liegt im Milliohm-Bereich.

Auf Platinen werden ideale Leiter durch Leiterbahnen aus Kupfer realisiert.

Leistung und Energie

An einem idealen Leiter gilt:

Betrachten wir einen idealen Leiter, der eine LED mit einer Taschenlampe verbindet. Durch den Leiter fließt Strom, wenn der Schalter der Taschenlampe geschlossen ist. Die Höhe des Stroms geben Batterie und LED vor. Wie Sie das berechnen kommt etwas später. Der Strom, der durch einen idealen Leiter fließt, ist immer durch die angeschlossene Schaltung vorgegeben.

Die Spannung am idealen Leiter ist immer 0V, also fällt an ihm auch keine elektrische Leistung ab. Der ideale Leiter wird also nicht warm, wenn Strom durch ihn hindurchfließt. Er wird keine elektrische Energie in Wärme umgewandelt, so wie es bei einem Ohm´schen Widerstand der Fall ist.

Der Widerstand eines realen Leiters ist so gering, dass die Annahmen in den Formeln oben auch in der Realität meistens angenommen werden können. Normalerweise sind andere Widerstände in Schaltungen so viel hochohmiger, dass reale Leitungen keinen Einfluss auf die Funktion einer Schaltung haben.

Einsatz in einer Schaltung

Der Leite verbindet Bauelemente miteinander. Er wird z. B. zwischen Batterie und LED in einer Taschenlampe verbaut.

Überlandleitungen

In einem Kraftwerk wird rund um die Uhr Kohle verbrannt. Mit der dadurch freiwerdenden (thermischen) Energie wird eine enorme Menge an Ladung getrennt. Die Ladung strebt im Kraftwerk einen Ladungsausgleich an. Der Weg für einen Ladungsausgleich wird über Überlandleitungen in Ihr Haus geführt. Dort fließt der Strom z. B. durch Ihre Waschmaschine. Anschließend fließt er zurück zum Kraftwerk. Erst im Kraftwerk findet der Ladungsausgleich statt. Leitungen werden also genutzt, um die Wirkung des Stroms an einer anderen Stelle zu ermöglichen, als an der, an der die Ladung ursprünglich getrennt worden ist.

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