{"id":78550,"date":"2024-01-14T13:16:11","date_gmt":"2024-01-14T13:16:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/driftgeschwindigkeit-elektrizitaet\/"},"modified":"2024-01-14T16:37:26","modified_gmt":"2024-01-14T16:37:26","slug":"driftgeschwindigkeit-elektrizitaet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/driftgeschwindigkeit-elektrizitaet\/","title":{"rendered":"Driftgeschwindigkeit – Elektrizit\u00e4t"},"content":{"rendered":"

Geschwindigkeit der Elektrizit\u00e4t: Wellenausbreitung und Driftgeschwindigkeit<\/h2>\n

Die Elektrizit\u00e4t, allgemein definiert als die Bewegung von Elektronen oder anderen Ladungstr\u00e4gern durch einen Leiter im Vorhandensein eines elektrischen Feldes, pr\u00e4sentiert verschiedene Geschwindigkeitskonzepte. Bei der Betrachtung der Elektrizit\u00e4tsgeschwindigkeit m\u00fcssen wir zwischen zwei grundlegenden Geschwindigkeitsarten unterscheiden: der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit und der Driftgeschwindigkeit.<\/p>\n

Wellenausbreitungsgeschwindigkeit<\/h2>\n

In allt\u00e4glichen elektrischen und elektronischen Ger\u00e4ten reisen Signale als elektromagnetische Wellen typischerweise mit 50%\u201399% der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Diese Geschwindigkeit bezieht sich auf die Ausbreitung der Welle selbst, nicht auf die Bewegung der Elektronen.<\/p>\n

Driftgeschwindigkeit<\/h2>\n

Im Gegensatz dazu bezieht sich die Driftgeschwindigkeit in der Elektrizit\u00e4t auf die durchschnittliche Geschwindigkeit der Ladungstr\u00e4ger, in der Regel Elektronen, die sich durch einen Leiter unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes bewegen. Wenn eine Spannung \u00fcber einen Leiter angelegt wird, entsteht ein elektrisches Feld, das die Elektronen in eine bestimmte Richtung bewegt. Jedoch bewegen sie sich nicht in einer geraden Linie, sondern unterliegen einer zuf\u00e4lligen Bewegung aufgrund von Kollisionen mit den Atomen des Leiters. Diese Kollisionen verursachen einen Energieverlust und Streuung in zuf\u00e4llige Richtungen, was Widerstand gegen den Elektronenfluss erzeugt und zur Umwandlung von elektrischer Energie in W\u00e4rme f\u00fchrt.<\/p>\n

Die Driftgeschwindigkeit der Elektronen in einem Leiter ist typischerweise sehr langsam, in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von wenigen Millimetern pro Sekunde. Die Driftgeschwindigkeit ist proportional zum Strom und in einem widerstandsf\u00e4higen Material auch proportional zur St\u00e4rke eines externen elektrischen Feldes.<\/p>\n

Die Formel zur Berechnung der Driftgeschwindigkeit lautet:<\/p>\n

vd<\/sub> = (I \/ nAq)<\/i><\/p>\n

wo:<\/p>\n