Physik
Buchtipp
Quantenmechanik Band 1
C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe
54.00 €

Buchcover

Anzeige
Stichwortwolke
forum

Zurück   ChemieOnline Forum > Naturwissenschaften > Physik

Hinweise

Physik Mechanik, Optik, Teilchenphysik, Kernphysik oder einfach das gesamte Spektrum der Physik in diesem Forum.

Anzeige

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
Alt 19.08.2012, 19:18   #1   Druckbare Version zeigen
Chemie.now  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
Frage Schweißen: Spannung und Stromstärke

Hallo zusammen

Ich habe in letzter Zeit 4 Wochen lang gearbeitet und musste immer wieder an einer Schweißmaschine (Widerstandsschweißen) Blechteile zusammenschweißen. Und wie ich da so 8 Stunden am Tag stand, rätselte ich, wie das Schweißverfahren funktioniert.

Die Machine bestand aus einer Elektrode unten, auf die ich beide Teile legte, und einer Elektrode oben, die herunterfuhr, sobald ich "das Knöpfchen" drückte. Beide Elektroden bestanden aus einer Kupferlegierung.

Meine Vermutung:
Ein Strom wird durch die beiden Elektroden geschickt. Die Blechteile bilden in diesem Stromkreis einen immens hohen Widerstand, sodass dort fast die gesamte Spannung abfällt.
Nun ist die Spannung ja definiert als Energie pro Ladungsträger. Ich habe mir also gedacht, dass die Elektronen desto mehr Energie abgeben, je höher die am Blech abfallende Spannung ist. Diese Energie wird genauer gesagt in Form von Wärmeenergie abgegeben, sodass das Blech erhitzt.

Das bedeutet also, dass die Spannung, und nicht die Stromstärke, ausschlaggebend für den Erfolg des Schweißvorgangs ist. Die Spannung muss also immer ganz groß sein. Daraus folgt auch, dass die Stromstärke ganz klein sein darf, wenn der Widerstand des verwendeten Blechs sehr groß ist, denn die Spannung, die abfällt, bleibt dann gleich groß (U=R*I).

Nun liefern meine Recherchen im Internet jedoch, dass es wichtig sei, eine hohe Stromstärke und eine kleine Spannung zu haben. Das verstehe ich nicht.
Außerdem kann das doch gar nicht funktionieren, da bei konstantem Widerstand und kleiner Spannung ebenfalls ein kleine Stromstärke resultiert (U=R*I)...

Wer kann mir helfen?

Lg Fabian
Chemie.now ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.08.2012, 19:23   #2   Druckbare Version zeigen
rettich Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.670
AW: Schweißen: Spannung und Stromstärke

Wiki kann. Suchbegriff wäre -Widerstandsschweißen-
mfg : rettich
__________________
mfg: rettich

Man kann gar nicht so dämlich denken wie
andere Handeln.
Speziell im Strassenverkehr und im Labor.

Heute ist der erste Tag vom Rest deines Lebens.
rettich ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige
Alt 19.08.2012, 19:26   #3   Druckbare Version zeigen
pleindespoir Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.649
AW: Schweißen: Spannung und Stromstärke

{P = R \cdot I^2}

Der Widerstand ist vorgegeben - um Leistung zu bekommen, braucht es Strom.

Praktischerweise geht die Stromstärke quadratisch in die Leistung ein.

Bei den recht geringen Widerständen, die von metallischen Teilen dem Stromfluss entgegengessetzt werden, ist keine grosse Spannung notwendig, um einen ordentlichen Stromfluss zu bewirken.

{I = \frac {U}{R} }
__________________
Schach is voll langweilig:
Immer die gleiche Map und die Charakter kann man auch nicht modden.
pleindespoir ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.08.2012, 20:03   #4   Druckbare Version zeigen
Chemie.now  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
AW: Schweißen: Spannung und Stromstärke

@rettich: Danke für den Tipp, ich wäre vorher nie auf die Idee gekommen, bei Wikipedia vorbeizuschauen.

@pleindespoir: Mhh, auf den ersten Blick ergibt das zwar Sinn. Aber Leistung P ist ja nichts anderes als die verrichtete Arbeit der Elektronen innerhalb einer Sekunde. Und diese verrichtete Arbeit ergibt sich doch gerade aus der Spannung, die als Arbeit pro Ladung definiert ist.
{U=\frac{W}{q}}
Insofern ist es doch das alte Lied: Ist die Spannung hoch, so auch die abfallende Energie der Elektronen, die in Wärmeenergie abgegeben wird. Ein hoher Strom, bei dem die Ladungsträger kaum Energie haben, hingegen liefert nur wenig Wärmeenergie. Oder sehe ich da was falsch?
Chemie.now ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.08.2012, 20:23   #5   Druckbare Version zeigen
pleindespoir Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.649
AW: Schweißen: Spannung und Stromstärke

Die Leistung P ist das Produkt aus Spannung U und dem Strom I, einverstanden?

{P=U \cdot I}

Wenn eine Spannung angelegt wird, dann fliesst ein Strom durch einen Widerstand R

{I = \frac {U}{R}}

eingesetzt in die erste Leistungsformel ergibt sich:

{P=U \cdot  \frac {U}{R}}

vereinfacht

{P= \frac {U^2}{R}}

soherum kann man es auch darstellen.

Da der Widerstand unter einem Ohm liegt, braucht es nur wenig Spannung, um hinreichend Leistung am Widerstand abfallen zu lassen.
__________________
Schach is voll langweilig:
Immer die gleiche Map und die Charakter kann man auch nicht modden.
pleindespoir ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.08.2012, 22:16   #6   Druckbare Version zeigen
Chemie.now  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 13
AW: Schweißen: Spannung und Stromstärke

Hey, danke für deine schnellen Antworten. Deine Formeln ergeben allesamt Sinn und du hast bestimmt Recht.

Ich verstehe nur nicht, was an meiner Agrumentation falsch ist:
Die Spannung ist ein Maß dafür, wieviel Energie die Elektronen besitzen. Wird nun beim Schweißen wenig Spannung verwendet, dann haben die Elektronen auch nur sehr wenig Energie, die sie als Wärmeenergie abgeben könnten. Es ist aber sehr viel Wärmeenergie notwendig, um die Bleche zusammzuschweißen. Insofern ist es nach dieser Argumentation wichtig, dass man eine hohe Spannung anlegt, völlig egal, wie groß oder klein der Widerstand und/oder die Stromstärke ist.

Wo liegt der Fehler?
Chemie.now ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige


Antwort

Stichworte
schweißen, spannung, stromstärke, widerstandsschweißen

Themen-Optionen
Ansicht

Gehe zu

Ähnliche Themen
Thema Autor Forum Antworten Letzter Beitrag
Stromstärke und Spannung im Netzwerk Chemie22 Physik 7 13.05.2012 22:11
Supraleiter - Stromstärke und Spannung? Willy Physik 4 02.05.2012 22:37
Spannung und Stromstärke tellar Physik 1 17.10.2011 18:47
Spannung und Stromstärke beim Trafo Maui123419 Physik 8 06.02.2009 20:20
Effektiv Stromstärke und Spannung Xonic06 Physik 3 18.05.2003 12:49


Alle Zeitangaben in WEZ +2. Es ist jetzt 14:09 Uhr.



Anzeige