-
Wir gehen noch immer von dem Tatbestand aus, den Michael Faraday am 29. August 1831 folgerichtig festgestellt hat.
-
„Wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, entsteht an seinen Enden Spannung, wird dann der Stromkreis geschlossen, fließt Strom.“
-
Diese Aussage wird sich nicht ändern, jedoch es gibt noch einen zweiten Teil bei der Erzeugung der Elektroenergie. Was durch Michael Faraday ausgesagt wurde betrifft im Wesentlichen die Erzeugung der elektrischen Blindenergie, sprich des Blindstromes der sich als elektrische Spannung äußert.
-
Was aber bisher noch nicht ins Blickfeld geraten ist, ist die Erzeugung des Wirkstromes. Die beiden Stromarten Blind- und Wirkstrom sind eigenständige Elektroenergiearten, und sie werden im Drehstromgenerator schon über viele Jahrzehnte zu unterschiedlichen Zeitpunkten erzeugt.
-
Der Generatorbau hat im Rahmen der Herstellung von Drehstromgeneratoren frühzeitig Vollpolläufer eingesetzt, welcher auch als Induktor, Rotor, Polrad oder Turboläufer u. a. m. bezeichnet wird. Der Unterschied des Vollpolläufers zum Vorgänger Schenkelpolläufer, auch Doppel-T-Läufer genannt, besteht darin, dass nicht nur die elektrische Feldstärke für die Elektroenergieerzeugung zur Wirkung kommt, sondern für die Wirkstromerzeugung ist die magnetische Feldstärke hinzugekommen. Wie ist dies zu begründen?
-
Es liegt an der Bauart des Läufers. Dazu ist es notwendig, Vollpolläufer Bild 1 und Schenkelpolläufer Bild2 in ihrer Wirkungsweise an Hand ihres unterschiedlichen elektromagnetischen Feldaufbaus miteinander zu vergleichen. Im Einzelnen ist der Feldlinienaufbau vom Vollpolläufer im Bild 3 dargestellt, und der vom Schenkelpolläufer im Bild 4.
-
Beim Feldaufbau der Bilder 3 und 4 ist ein wesentlicher Unterschied zu vermerken.
-
Die Auseinandersetzung mit dem Thema des Feldaufbaus beginnt aber bereits an der Stelle, wo in den Bildern 5 und 6 der Feldlinienverlauf eines Stabmagneten und der einer stromdurchflossenen Spule miteinander verglichen werden. Bild 5 ist ein Abbild aus „Meyers Universallexikon Band 3 S.45, VEB Bibliografisches Institut Leipzig, 1979‟.
-
Das Feld des Stabmagneten Bild 5 und das Feld der Zylinderspule Bild 6 sind hinsichtlich des Verlaufes des Feldlinienmusters unterschiedlich gekennzeichnet. Gehen wir davon aus, dass die Herstellung der Feldlinienmuster der Bilder 5 und 6 so erfolgte, dass über den Stabmagneten und der Zylinderspule eine Glasscheibe gelegt wurde. Etwa aus einer Höhe von 10 bis 20 cm wurde Eisenpulver behutsam auf diese Platte gestreut, so dass sich diese bekannten Figuren bildeten. Beim Stabmagneten und überhaupt im Magnetismus gibt es noch keine konsequente Aussage über die zweipolige Deutung der Feldlinienmuster. Die zwei Pole sind der Nord und Südpol. Bisher ist noch nicht anerkannt, dass es sich um zwei eigenständige aktive Pole handelt. Es ist nicht so, dass Kraftlinien vom Nordpol ausgestoßen werden, um danach im Südpol wieder zu landen. Der Nordpol stößt negative Ladungsträger aus, und der Südpol stößt positive Ladungsträger aus. Beide Pole sind somit aktive Energiequellen, bei denen nicht ein Pol die Energie ausstößt, und sie der andere wieder einfängt.
-
Diese Aussage wird an Hand des Feldlinienmusters und der Stromzuführung der Zylinderspule Bild 6 abgeleitet. Es ist ja so, dass sowohl der Stabmagnet, als auch die Zylinderspule Nord- und Südpol erzeugen. In dieser Hinsicht weisen sie eine absolute Gemeinsamkeit auf. Nun gibt es aber zwischen beiden Geräten Unterschiede hinsichtlich des erzeugten Magnetfeldes, die wie eingangs bereits erwähnt, bisher noch nicht ins Blickfeld gerückt wurden. Während wir beim Stabmagneten von einem Magnetfeld sprechen, ist es bei der Zylinderspule richtiger, von einem elektromagnetischen Feld auszugehen. Nicht zuletzt wird diese Aussage durch das Betrachten der Feldlinienmuster deutlich.
-
Der Charakter des elektromagnetischen Feldes ist, dass dieses aus der elektrischen und der magnetischen Feldstärke hervorgeht. Es ist davon auszugehen, dass die beiden unterschiedlichen Feldstärken das Feldlinienmuster auf ihre Art beeinflussen was daran liegt, dass sie sich teilweise im Nahbereich untereinander beeinflussen, aber in markanten Bereichen allein existieren. Diese Aussage spiegelt nicht in jedem Falle die Aussagen der Maxwellschen Gleichungen wieder. Nur ist eine solche Sicht charakteristisch beim Ablauf der Elektroenergiebereitstellung durch den Vollpolläufer.
-
Ehe dieser konkret behandelt wird, muss bei der Zylinderspule noch der Feldaufbau durch die zweipolige Speisung des Stromes herausgestellt werden. Eine zweipolige Speisung des Stromes in eine Zylinderspule oder allgemein in ein elektrotechnisches Betriebsmittel ist mit der Offenlegungsschrift
DE 102 48 126 A1 2004.04.29 „Wandlung und Transport der Energieform Elektrizität“ vorgestellt worden. Diese bedeutende Schrift hat bisher keine Beachtung gefunden, was aber ein Fehler ist. Dass in unserem Elektroenergiesystem neben den Elektronen auch Positronen wirken, wurde damals bekanntgemacht. Im Laufe der Jahre gab es zu diesem Thema viele weitergehende Erläuterungen, so dass dieser Quell-Übertragung und Verbrauchsprozess gegenüber der damaligen Zeit schon wesentlich überschaubarer geworden ist. Obwohl die Elektroenergie in der heutigen Zeit eine immer größere Schlüsselrolle spielt, ist das Interesse an den Grundlagen der Elektronen - Positronentheorie noch immer nicht vorhanden. Und weil das so ist, hat der Leser nun die Situation, dass die Aussage ohne detaillierte Ausführungen der Grundlagen präsentiert wird. Die Grundlagen sind in weitreichenden Erläuterungen in den verschiedensten Schriften gemacht, nur fehlt bisher die detaillierte öffentliche Einzelthemendiskussion.
-
Nun geht es um die zweipolige Stromspeisung der Zylinderspule Bild
6. Um die zweipolige Stromzuführung gibt es Kontroversen, weil die Lehrmeinung vorherrscht, dass der Strom durch die Spule hindurchfließt. Dafür, dass der Strom nicht durch die Spule fließt, sondern dass die Spule beiderseitig vom Strom mittels positiven und negativen Ladungen gespeist wird, gibt es eine Reihe von bisherigen Veröffentlichungen, in denen der Leser zum Thema nachlesen kann. In dieser Schrift wird die Tatsache postuliert, dass an dem einen Anschluss des Verbrauchers bzw. der Zylinderspule positive Ladungen hineingedrückt werden, und am zweiten Anschluss negativen Ladungen. Somit prallen in der Zylinderspule durch das um 180° entgegengesetzte Einströmen der Ladungsträger die Teilchen Elektronen und Positronen aufeinander. Jetzt dazu noch eine Wiederholung. Vom positiven Pol der Quelle fließt der Strom, bestehend aus positiven Ladungen über den positiven Anschluss in den Verbraucher, und vom negativen Pol der Quelle fließt der Strom, bestehend aus negativen Ladungen über den negativen Anschluss in den Verbraucher. Weil in der Wechselstromtechnik die Polarität entsprechend der Frequenz wechselt, werden die zwei Anschlüsse des Verbrauchers in der Regel jeweils mittels einer Zahl bezeichnet.
| Analogie zwischen |
| Magnetismus | und Elektroenergie. |
| Am Nordpol eines Magneten treten negative Ladungsträger in den Raum | Vom Minuspol eines elektrotechnischen Betriebsmittels strömen beim geschlossenen Stromkreis negative Ladungsträger, welche mittels der Windungen in der Zylinderspule das elektrische Feld des Nordpols erzeugen. |
| Am Südpol eines Magneten treten positive Ladungsträger in den Raum | Vom Pluspol eines elektrotechnischen Betriebsmittels strömen beim geschlossenen Stromkreis positive Ladungsträger, welche mittels der Windungen in der Zylinderspule das elektrische Feld des Südpols erzeugen. |
(Die SI - Einheit der elektrischen Feldstärke E = Volt/Meter)
-
Es ist bekannt, dass Stromfluss ein Magnetfeld im Umfeld des Leiters erzeugt. Vorgestellt wird hierbei die bekannte Sache mit der Korkenzieherregel oder auch Uhrzeigerregel. Ergänzend dazu wird auch dazu die Faust - und Bohrerregel genannt. Diese Regel mit der verschiedenen Wortauswahl gibt Auskunft, in welchem Drehsinn die magnetischen Feldlinien ihre Bahn einnehmen. Die SI - Einheit der magnetischen Feldstärke ist mit „H = Ampere/Meter“ ausgewiesen.
Weil in den elektrischen Verbraucher, somit auch in die Zylinderspule der elektrische Strom von den Anschlüssen her beiderseitig eindringt, ist die genannte Regel, z. B. Korkenzieherregel, gemäß dieser Situation anzugleichen.
Das Angleichen ist erforderlich, weil die genannte Korkenzieherregel, wie man die Richtung des Feldumlaufes oder auch die Stromrichtung herausfinden kann, herkömmlich nur vom Mechanismus des von Elektronen getragenen Stromes herrührt. Nun gibt es aber noch den Strom mit den positiven Teilchen, den Positronenstrom. Weil die Ladung entgegengesetzt des Elektronenstromes positiv ist, ist auch der Drehsinn des kreisförmigen magnetischen Feldes entgegengesetzt. Damit heißt die Lösung beim Positronenstrom Linksschraubregel.
-
Die Linksschraubregel für die Bestimmung des Richtungssinns der magnetischen Feldlinien durch den Positronenwirkstrom lässt sich folgendermaßen darstellen. Dreht man eine Linksgewindeschraube in Richtung des fließenden Stromes gegen den Urzeigersinn, so gibt ihr Drehsinn die Richtung der Feldlinien an.
-
Zusammengefasst jetzt die Besonderheiten zwischen den Magnetfeldern des Magnetstabes und der Zylinderspule.
-
Beim Stabmagnet lässt sich ein gleiches Magnetfeld nachweisen, wie es bei stromeingeschalteter Zylinderspule ebenfalls auftritt. Was sich bei beiden Feldern ein wenig unterscheidet, ist das Feldlinienmuster. Die Ursache ist darin zu sehen, dass bei der Zylinderspule durch Stromspeisung das Magnetfeld in zweierlei Wirkungsrichtung erstellt. Zu einem ist es die Stromzuführung des Blindstromes der Spule, welcher die elektrische Feldstärke in das Gesamtmagnetfeld einbringt, und zum anderen erzeugt der Wirkstrom die magnetische Feldstärke, die ebenfalls im Gesamtmagnetfeld enthalten ist. Die Aussage trifft für die wechselstrombetriebene Spule zu, denn die Begriffe cos φ und Blindstrom sind beim Gleichstrom nicht vorgesehen. Weil ein bleibender Nord - und Südpol bei Wechselstrom nicht erzielbar ist, wird jetzt auf die Problematik eingegangen, wie es mit der Erzeugung der elektrischen Feldstärke bei einer Gleichstromspule aussieht.
-
Geradeheraus ist das heutige Wissen so, dass bei der Energieart Wechsel - und Drehstrom ein Blindstrom dann fließt, wenn der cos φ ≠ 1 ist. Das ist und bleibt mathematisch exakt. Aber leider ist es erforderlich folgende elektrophysikalische Betrachtung einzubringen. Bei den elektrischen Betriebsmitteln ist Ursache und Wirkung so zu sehen. Wirkstrom ruft in der Spule magnetische Feldstärke hervor, und umgekehrt erzeugt magnetische Feldstärke Wirkstrom im Generatorprozess.
-
Genauso ruft Blindstrom in der Spule elektrische Feldstärke hervor, und umgekehrt erzeugt elektrische Feldstärke Blindstrom im Generatorprozess. Weil der Generator ein aktives elektrisches Betriebsmittel ist, gehört zum Wandlungsprozess der magnetischen Feldenergie in Elektroenergie noch die Drehbewegung und das Einbringen eines Drehmomentes.
-
Der eigentliche Punkt bei dem es um die Sache geht ist die Aussage, dass der Blindstrom derjenige ist, welcher die Spannung im Elektroenergiesystem bereitstellt. Das hat zur Folge, dass ein ohmscher Verbraucher mit Blindstrom versorgt werden muss, damit überhaupt eine Spannung am Betriebsmittel Verbraucher anliegt. Wir wissen von Michael Faraday, dass wenn man einen Leiter in einem Magnetfeld bewegt, entsteht an seinen Enden Spannung. Ja, wir sollten uns daran gewöhnen, dass dieser Vorgang ein Prozess ist, bei dem mittels des elektrischen Feldes Blindstrom erzeugt wird, der im Endeffekt die Enden des Leiters mit Spannung versorgt. Also muss der detaillierte Fortgang genannt werden der da heißt, wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld mit elektrischer Feldstärke bewegt, wird in diesem Leiter Blindstrom erzeugt, der die Blindstromladungsträger an die jeweiligen Leitungsenden transportiert. Die Leitungsenden bilden die Pole Plus und Minus der erzeugten Energie, an denen die messbare Spannung anliegt.
-
Einfach Wirkstrom und Blindstrom zu sagen reicht nicht aus, weil ja bekannt ist, dass die Energieversorgung dadurch funktioniert, weil nicht nur Elektronen ihren Wirkungsmechanismus in das System einbringen, sondern in sehr vielen Fällen ist es das Wirken von Elektron- und Positron Pärchen, die unsere Elektroenergie so begehrenswert machen. Natürlich gibt es auch viele Anwendungen, wo es den Anschein hat, dass Elektronen und Positronen eigenständig wirken.
-
Es ist nun so, dass Wirkstrom durch Wirkstromleptonen den einen Teil des Elektroenergieprozesses realisieren, und Blindstromleptonen oder Spannungsleptonen verwirklichen diesen im zweiten Teil mittels des Blindstromes. Es sind Bekannt erweise die Elektronen und Positronen, die in der Gruppe der Leptonen in Form von leichten Elementarteilchen den Funktionalismus von Wirk - und Blindenergie ausmachen.
-
Eine Grundregel ist doch, dass sich jeder elektrische Strom mit einem Magnetfeld umgibt. Wie bereits dargelegt umgibt sich der Wirkstrom mit einem kreisförmigen magnetischen Feld nach Bild 7, und der Blindstrom erzeugt ein von sich ausgehendes elektrisches Feld gemäß dem Aussehen Bild 8.
-
Wegen der Zweiteiligkeit des Stromes, nämlich des Elektronen - und Positronenstromes, hat Bild 7 eine vierfache Darstellung. Der Index e bezeichnet den Zustand, dass es sich um den Elektronenstrom und bei p den Positronenstrom handelt. Wirkstrom und magnetische Feldstärke bilden eine Einheit. Das Eine bewirkt das Andere und umgekehrt. So ist es bei der Elektroenergieversorgung nicht richtig davon zu reden, dass das elektromagnetische Feld den Strom mit Lichtgeschwindigkeit transportiert. Die Komponente Wirkstrom wird im Netz von der Quelle später losgeschickt, als der Blindstrom. Der Winkel zwischen beiden Komponenten hat somit einen örtlich ständig wechselnden Betrag. Auch die Wirkungen zwischen Wirk- und Blindkomponente unterscheiden sich, was bereits durch die Angaben zu den Einheiten für die Feldstärken magnetisch und elektrisch bereits getan wurde. Also bitte, diese Argumente zählen, und sie sollten auch zur Anwendung kommen.
-
Wohl bekannt ist die Kraftwirkung des elektrischen Stromes, welche nicht nur Vorteile, sondern auch nachteilige Wirkungen aufweist. Kurzschlussstromereignisse können elektrotechnischen Betriebsmitteln wie Stromschienen, Stützer und Schaltgeräte bei zu hohen Stromwerten durch die auftretenden Stromkräfte zerstören. Diese Kraftwirkung steckt im magnetischen Feld mit der bereits genannten SI- Größenart und Einheit A/m. Somit wird es Zeit, das ursächliche Zustandekommen dieser Kraftwirkung aufzuzeigen. Unsere bisherige Erklärung für den Funktionismus des Stromtransportes ist die, dass das Gefälle von Elektronenüberschuss und Elektronenmangel den Stromfluss herbeiführt. Die Kritik an dieser Aussage und auch, dass die technische Stromrichtung eine andere ist als die Theoretische, wehrt schon lange. Und es hat den Anschein, als solle das so bleiben. Es ist doch klar in der Elektrotechnik, dass sich gleiche Ladungen abstoßen, und sich ungleiche Ladungen anziehen. Die Erklärung des Stromflusses mit Elektronen - Überschuss und Mangel manifestiert die Überzeugung, dass die elektrotechnischen Vorgänge nur mittels Elektronen vonstattengehen. Aber schon bei der Kraftwirkung des Stromes tritt ein großer Widerspruch auf. Nämlich der, dass Strom nur wenn er elektronische Ladungsträger aufweist, auch nur durch die Gleichheit der Ladungen abstoßende Wirkung erzielen kann. So verhält sich unser elektrische Strom aber nicht, denn es ist bekannt, dass sich zwei parallele Stromleiter mit gleicher Stromrichtung anziehen und mit entgegengesetzter Stromrichtung abstoßen. Z. B. brechen Stützer sowohl bei anziehenden Stromkräften, als auch bei Abstoßenden. Die anziehenden Stromkräfte werden durch das Auftreten unterschiedlicher Ladungsträger initiiert. Das heißt im Klartext, dass wenn von sich gegenüberliegende elektrisch isolierte Betriebsmittel eines mit Positronen heftig durchströmt wird, und das andere mit Elektronen, dann gibt es eine anziehende Wirkung zwischen den beiden elektrischen Geräten.
-
Es gibt nun mal den Minus - und Pluspol. Beide schicken ihre Energie zur Kurzschlussstelle, wo eine sehr heftige Reaktion zwischen den entgegengesetzten Ladungsträgern stattfindet. Da kommt es schon mal vor, dass ein Stützer wegbricht.
-
Soll also heißen, dass wir den Strom und überhaupt unsere Elektroenergie nicht mehr weiterhin einpolig betrachten können. Einpolig betrachten wir sie, wenn der Strom von einem Pol kurzschlussartig zur Kurzschlussstelle gestoßen wird, um dann mit demselben Energiepotenzial in den Gegenpol einzudringen. Das ist unwirklich, weil doch die Energie an der Kurzschlussstelle aufgebraucht wird, und demzufolge nichts mehr da ist, was Energie in den Gegenpol stoßen könnte. Wenn zwei Pole existieren, muss auch die zweipolige Betrachtung angewendet werden, die da heißt, Elektronen und Positronen fließen zum Verbraucher, um nach ihrer Reaktion wieder zur Quelle zurückzuströmen. Über diesen Prozess der Zweipoligkeit gibt es weitreichende Dokumente, in denen ausgeführt ist, dass die Erklärung Elektronenmangel - und Überschuss uns bisher ganz gut geholfen hat. Nun liegt ein anderer Sachstand vor, den es anzunehmen gilt.
-
Ursächlich verantwortlich für das Erzeugen der elektrischen Kraftwirkung sind die Elementarteilchen Elektron und Positron mit ihren Elementarladungen. Natürlich hat der Leser an dieser Stelle sehr triftige und viele Gründe zu sagen, dass es in der künstlichen Elektrizität niemals Positronen geben kann. In vielen anerkannten wissenschaftlichen Schriften gibt es dazu Beweise. Lieber Leser, lasse mir bitte Deinen konkreten Beweis zukommen, damit wir uns Auge in Auge damit auseinandersetzen können. Erst einmal ist es jetzt das Anliegen, in meinem Text weiterzumachen.
-
In der Elektrophysik ist es so, dass die Kraftwirkung des elektrischen Feldes mittels Punktladungen ausführlich behandelt ist. Bei der magnetischen Zerstörungswirkung von elektrischen Betriebsmitteln geht es aber um die Wirkung des magnetischen Feldes. Und in diesem magnetischen Feld ist es genauso wie im elektrischen Feld. Ob abstoßende, oder anziehende Kraft, sie wird durch die unterschiedlichen Ladungspotenziale generiert. Die anziehende Kraft der magnetischen Feldstärke entsteht nur wie bereits ausgeführt dadurch, dass die entgegengesetzten Ladungen diese hervorbringen. Die entgegengesetzte Ladung wird nun mal durch die Zweipoligkeit sichtbar. In der Halbleitertechnik z. B. gibt es eine Reihe von bipolaren Schaltungen. Dem Duden nach sind es Schaltungen, die mit zwei Polen, also zweipolig ausgeführt sind. Sie sind es auch, nur sind die Erklärungen zu diesen Schaltungen einpolig ausgeführt, weil die Zweipoligkeit in der Sache, nämlich das Wirken der ladungsgegensätzlichen Teilchen nicht berücksichtigt wird. Ein p-Übergang ist z. B. ein Positronischer und der n-Übergang ein Elektronischer.
-
Nun das bekannte von Elektron und Positron. Beide Elementarteilchen sind in ihrer Lebensdauer stabil, und sie gehören zur Gruppe der Leptonen. Ihre Masse ist gleich, sowie auch ihre Elementarladung. Sie unterscheiden sich in ihrer Ladung. Die der Elektronen ist negativ, und die der Positronen ist positiv. Auch das magnetische Moment von beiden ist entgegengesetzt. Erinnert wird an dieser Stelle noch einmal daran, dass Elektronen und Positronen die Elektroenergie als Paar verkörpern, welches in der Quelle aus dem Mutteratom entspringt, dann aber in elektrisch isolierten Verbindungsleitungen getrennt und jedes entgegengesetzte Teilchen eigenständig durch die Atomwelt der Metalle hindurch zum Verbraucher geschossen wird, um dort im Nahbereich die gewollte Reaktion zu vollführen. Es ist davon auszugehen, dass bei HGÜ-Übertragungen Elektron und Positron mehr als 1000 km entfernt vom Mutteratom sind, ehe sie im Verbraucher ankommen. Sie müssen vom Verbraucher auch zeitgerecht wieder zum Mutteratom zurückkehren.
-
Nun ein paar Dinge zur Funktionsweise des Vollpolläufers im Drehstromgenerator entsprechend Bild 9. Der Vollpolläufer im Bild 9 ist in der Stellung 0° dargestellt. In dieser Stellung wird die Ständerwicklung L1 vom Feld des Nordpols mit der größten Konzentration durchflutet. Die Ständerwicklung L1" wird vom Feld des Südpols ebenfalls mit der größten Konzentration durchflutet. Die Wicklungsstränge L1 und L1" gehören bekannter weise zur ein- und derselben Wicklung, sie sind elektrisch verbunden, eben nur um 180° entsprechend der notwendigen Konstruktion versetzt angeordnet.
-
Diese Stellung des Vollpolläufers ist diejenige, welche widerspiegelt, was in der Literatur über die Entstehung der künstlichen Elektrizität ausgesagt wird. Die kürzeste Aussage dazu ist: „Wenn ein Leiter Kraftlinien schneidet, entsteht Spannung“. Und genau das ist der Punkt, den Bild 9 darstellt. Allerdings ist im Bild 9 die Zweipoligkeit dargestellt. Auch bei den Versuchen von Michael Faraday entsteht die Spannung gleichermaßen wie im Bild 9 zweipolig, nur konnte das damals nicht erkannt werden. Und der Stromfluss über die Verbindungsleitungen erfolgt genauso mit den Teilchen, wie im Bild 9. Muss ja auch, denn niemand zweifelt daran, dass sich beim Stromfluss die Polarität Plus und Minus bildet. Nur gegenwärtig wird gezweifelt, dass aus dem Plus beim Schließen des Stromkreises Positronen vom Pol in die Leitung gedrückt werden, und dass gegenüberliegend vom Minus die Elektronen auch ins Metall der Leitung gedrückt werden, und beide Teilchen als Paar ihren Weg über die isolierte Leitung zum Verbraucher nehmen.
-
Gegenwärtig werden wir von der Corona-Pandemie heimgesucht und müssen Gegebenheiten wahrnehmen, die niemals zuvor jemand als möglich gehalten hätte.
-
Bei den Positronen in der künstlichen Elektrizität ist die Sache etwas anders. Als dieses Teilchen auf der Erde bekannt wurde, wussten einflussreiche Physiker 100 %ig, dass Elektronen und Positronen beim Zusammenstoßen zerstrahlen, wenn sie überhaupt auf der Erde auftauchen. Stimmt ja auch bei den Prozessen in der Atmosphäre oder in anderen Medien. Bei der künstlichen Elektrizität ist es in den Metallen der elektrischen Betriebsmittel bei Strom und Spannungszuführung nicht so. Dafür gibt es in Schriften viele Beweise, die schon eine Weile im Verborgenen liegen.
-
Interessant ist auch, dass wir heut mit modernen Messgeräten den Blindstrom noch immer nur teilweise zur direkten Geräteanzeige bringen können. Wir bestimmen ihn der Not gehorchend mathematisch, und die gegenwärtigen Berechnungsmetoden führen zu einem ökonomischen Sinn. Aber die Rechenwerte bringen oftmals nicht das hervor, was den physikalischen Verlauf ausmacht. Die ersten Schritte, wie es um unseren Blindstrom steht, lassen sich in den Offenlegungsschriften
- - DE 198 26 906 A1 „Verfahren zur Ermittlung des coscp aus dem Amplitudenverhältnis der Scheinleistung“
- - DE 198 46 378 A1 „Die Blindkomponente der elektrischen Pulsenergie“
- - DE 199 12 958 A1 „Die Komplettierung der elektrischen Leistungs- und Energiegrößen“
nachlesen.
-
Was nun in der Literatur über die Entstehung der künstlichen Elektrizität im Verborgenen bleibt, ist dem Bild 10 zu entnehmen. Im Bild 10 hat sich der Läufer gegenüber Bild 9 um 90° gedreht. Die Stromstäbe des Läufers, die bei den Kraftwerksgeneratoren mit mehreren 100 A beaufschlagt werden, sind ebenfalls so angeordnet, dass ihre beiden Potenziale um 180° versetzt sind. Diese Stromstäbe in den Nuten des Läufers haben im Bild 10 zur Wicklung der Ständerspule L1 und L1" den kürzesten Abstand, und deshalb erhalten sie in dieser Stellung die maximale Intensität der magnetischen Feldstärke, fast ohne Einflussnahme der elektrischen Feldstärke. Die Konsequenz daraus ist, dass in L1 in der Stromkurve, neuerdings ist es richtiger an dieser Stelle den Begriff der Stromdruckkurve zu wählen, den Scheitelwert einnimmt.
-
Das zeigt die Sinuskurve der Wirkstromleptonen Elektronen und Positronen im Scheitelpunkt 5ms. Im Scheitelpunkt sind zwar alle Leptonen im Verbraucher angekommen, so dass es der Punkt ist, bei dem die Umkehr der Ladungsträger von statten geht. Was die Ladungsträger allerdings erreicht haben ist, dass sie auf Grund ihrer großen Menge im Scheitelpunkt das größte Druckpotenzial erzeugt haben. Nur Fließtechnisch stehen sie in diesem Punkt im Stillstand. Sie führen ihre Reaktion aus, und strömen danach zur Quelle zurück Diese Situation ist in Beiträgen ausführlich erörtert.
-
Über eine Sache müssen wir an dieser Stelle reden. Bei der Aussage zum Induktionsgesetz von Michael Faraday wird vor allem durch die Maxwellschen Gleichungen von einer elektromagnetischen Induktion ausgegangen. Na klar, das ist nur dann so angebracht, wenn auch genau bei der Erzeugung der künstlichen Elektrizität der Prozess des elektrischen und magnetischen Feldes auseinandergehalten wird. Mal ehrlich. Einprägen hat uns oftmals weitergeholfen. Dann wurde auswendig gelernt, um die Sache irgendwie in den Griff zu bekommen, weil ein Verstehen nicht möglich war. Das ist nicht ungewöhnlich, nur wenn das zur Gewohnheit wird, indem die Unterdrückung der Eigenkritik nicht aufhört, dann ist was nicht in Ordnung.
-
Ein Beispiel. Seit dem Studium war beim Thema cos φ die Eselsbrücke so gut wie immer im Kopf, dass bei der Kapazität der Strom zu erst da ist, danach folgt die Spannung. Das scheint genau richtig, wenn Strom und Spannung an den Eingangsklemmen der Senke betrachtet wird. Irgendwann gab es ein Nachdenken darüber, dass Strom nur dann Fließen kann. wenn eine Spannung anliegt. Die eigenständige Energieart Strom ist nur dann vorhanden, wenn ihr die Spannung das Leistungsvermögen einräumt. Bei dieser Betrachtung taucht das Henne-Ei-Problem auf mit der Feststellung, dass die Frage eindeutig zu beantworten ist, dass es keinen Strom ohne Spannung gibt. Die Erklärung voreilender Strom ist somit entsprechend zu wählen. Ein Kondensator lässt sich nur dann laden, wenn eine Ladespannung in Form einer Quelle vorhanden ist. Die Quellspannung schiebt den Blindstrom so lange in den Kondensator, bis sich die Werte Quellspannung und Kondensator- bzw. Senkenspannung angeglichen haben. Wenn die Formulierung heißt, dass die Spannung den Strom schiebt, dann läuft dieser vor der Spannung. Also ist auch diese Sache wieder zweiseitig zu sehen. Nehmen wir es besser so. Wenn es um einen Blindstrom geht, wird dieser von der Spannung geschoben, was der Sache gerecht wird, dass Blindstrom der Spannung vorauseilt. Beim Wirkstrom kommt die zweite Seite zum Vorschein, nämlich dass bei diesem die kleinen Teilchen von der Spannung gezogen werden.
-
Somit ist es klar, dass die Ladespannung vor dem Ladestrom da ist, damit überhaupt ein Strom fließen kann. Auf der Seite 4 dieser Schrift wurde aufgeführt, dass wenn man einen Leiter in einem Magnetfeld bewegt, an seinen Enden eine Spannung entsteht, weil der erzeugte Blindstrom diese Spannung vom Ort der Entstehung an die Enden bringt. Übrigens wird dem Stromtransport nachgesagt, dass er mit Lichtgeschwindigkeit vonstattengeht. Die Experimente der Stromgeschwindigkeitsmessungen der Jahre 2006 und 2008 sagen etwas anderes aus, z. B. nachzulesen in der Zeitschrift Elektrie, Deutsche Elektrotechnik, 193-195/2012 S.32-36.
-
Sie sagen auch aus, dass die treibende Spannung wesentlich mehr Zeit benötigt, als der Wirkstrom, der in diesem Fall bei der Leitungsübertragung weit über die Lichtgeschwindigkeit hinausging. Mit der Auswertung der Experimentdaten stellt sich überhaupt erst raus, dass es bisher noch keine Angaben gibt, wie lange eine Spannung benötigt, um von A nach B zu gelangen. Ich glaube, wir gehen gegenwärtig davon aus, dass die Spannung einfach da ist. Ist sie aber nicht, denn zu dieser Sache gibt es ein gutes Beispiel, nämlich das Thema des Ladestromes bzw. der Ladeleistung eines Netzes. Der Vorgang ist in Etwa so, als würde ein kapazitätsreicher Kondensator durch Wechselstrom eingeschaltet. Der Ladestrom einer Drehstromfreileitung ist reiner Blindstrom, wenn die Leitung nicht endbelastet ist. Der Vorgang ist dabei so, wie bereits beschrieben. Die Quelle liefert den Blindstrom, und dieser baut mit hohen Werten die Spannung am Ende der Leitung auf. Wie lange das dauert, ist Netzabhängig, also ein Beispiel, dass Spannung Zeit braucht, um an den jeweiligen Ort zu gelangen.
-
Nun zurück zum Bild 10. Dass in dieser Stellung 90°-Drehung nach Bild 9 der Ständerwicklung L1 zur Läuferwicklung, im 50 Hz-System sind es 5 ms, ein Wirkstrom fließt, ist bisher in der elektrophysikalischen Theorie nicht direkt ausgesprochen worden. In der Elektrotechnik gibt es sehr viele Formeln, die Aussagen über Blind- und Wirkstrom beinhalten. Aber elektrophysikalisch wird die Sache erst deutlich, wenn die Betrachtung zwischen Bild 9 und 10 durchgeführt wird.
-
Der Wirkstrom gemäß Bild 10 wird im Kraftwerksgenerator konstruktionsbedingt 90° später produziert, als der Blindstrom bzw. die Spannung, die im Bild 9 ihr Maximum aufwies. Diese Aussage hat natürlich Konsequenzen. Von der Leitungsberechnung her werden Ersatzschaltbilder mit der Anordnung von konzentrierten Schaltelementen, wie z. B. Betriebskapazitäten des Leitungsabschnittes, als Hilfsmittel für Berechnungen benutzt. Wenn es erforderlich ist, wird in einem solchen Ersatzschaltbild der Winkel oder auch der cos φ am Anfang und Ende des Leitungsabschnittes ausgewiesen. An Hand der Experimente hat sich herausgestellt, dass am Anfang der erzeugten Elektroenergie der cos φ = 0 beträgt. Wird am Ende eines Übertragungsprozesses ein ohmscher Verbraucher gespeist, dann liegt an diesem Ort ein cos φ = 1 vor. Die Orte zwischen Quelle und Verbraucher können zum Beispiel 1 m betragen, oder auch bei der Übertragung -Quelle Transformator, Freileitung/Kabel, Transformator, Abnehmernetz- ist es bei einen 380 kV-System gängig, dass 600 km überbrückt werden. Ob Im oder 600 km, die Elektroenergie richtet es sich in beiden Fällen so ein, dass die Zeit für den notwendigen Spannungsaufbau beim Verbraucher zur Verfügung stehen muss. damit die Energie ordentlich von A nach B transportiert werden kann. Wird die Energieübertragung von der Zeitdauer her überschritten, kommt es zum bekannten Spannungskollaps. Die Experimente weisen aus, dass Blindstrom langsamer als Wirkstrom übertragen wird, genauer gesagt sind es die Teilchen, welche das Medium der elektrischen Betriebsmittel mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durchdringen.
-
Jawohl, ich bekenne und bekunde hiermit, dass es richtig ist, unsere Elektroenergie nach den Ansichten der klassischen Mechanik zu behandeln. Dies ist sinnvoll, weil Elektronen und Positronen mit der Daseinsform von Masse und Ladung die erzeugte Energie von A nach B transportieren können. In diesem Prozess schießen sie durch die entsprechenden elektrotechnischen Betriebsmittel mit der Konsequenz hindurch, dass das Volumen ihrer Quantensalven Druckschwankungen hervorruft. Diese Schwankungen wiederum erzeugen die Übertragungswärme im Leiter. Dadurch wird deutlich, dass im Übertragungspunkt der natürlichen Leistung Übertragungsenergie deshalb nicht verbraucht wird, weil die Umgebungswärme in diesem Fall die gleiche Temperatur aufweist, wie die Leitertemperatur. In diesem Zusammenhang muss das Thema Supraleitung in diesem Sinne behandelt werden. Es wird der Supraleiter auf die Temperatur runter gekühlt, bei der er als Kryoleiter temperaturmäßig so eingestellt wird, dass die Druckschwankungen im Material wegen des gleichen Wärmepotenzials von Erzeuger und Verbraucher keine Energieabgabe verursacht. Wer diese Beschreibung von Übertragungsverlusten als unvorstellbar deutet hat die Möglichkeit die gegenwärtige elektrische Leitfähigkeitsbetrachtung von einer anderen Sicht im Beitrag -Elektrie 6620-6625/2019 S. 4-16 „Leptonische Betrachtung der elektrischen Leitfähigkeit“- zu sehen.
-
Neben anderen Dingen ist vor allem sichtbar geworden, dass sich Wirkstrom und Blindstrom durch den Zeitfaktor, als Leistungsfaktor bezeichnet, unterscheiden. Mit der Aussage von Verschiebungsstrom und Leitungsstrom entsprechend der ersten Maxwellschen Gleichung ist der konstruktive Winkel zwischen Wirk - und Blindstrom von 90° nicht sichtbar, denn dieser Winkel ändert sich vom Ausgangswert 90° auf 0° im Laufe des Weges zum Abnehmer, wenn dieser ohmschen Charakter trägt. Überhaupt treffen die Maxwellschen Gleichungen auf die Übertragung von elektromagnetischen Wellen mit Lichtgeschwindigkeit nur im entsprechenden Medium zu. Die Übertragung von Sinuswellen in der künstlichen Elektrizität dagegen stützt sich auf das Vorhandensein von Teilchenströmen mit Wolkencharakter. Wir wissen, dass der Wirkstrom im Stromkreis hinsichtlich der Stromstärke bei seinem Fluss vom Erzeuger zum Verbraucher immer den gleichen Betrag aufweist. Der Wirkstrom weist sozusagen immer Supraleitung auf. Soll heißen, dass die Spannungsverluste die Übertragungsverluste ausmachen. Mal leptonisch gesprochen heißt das, dass die von der Quelle ausgehende Menge Wirksromteilchen die gleiche ist, die im Verbraucher ankommt, und dann auch wieder in gleicher Menge zum Erzeuger zurückkehrt. Zum Erzeuger zurückkehren heißt sogar, dass es der Ort der Ständerwicklung von der ursprünglichen Herkunft ist. In den Zeitschriften ist an vielen Stellen der Atomumbau bei der Erzeugung der künstlichen Elektrizität beschrieben.
-
Wirkstrom und Blindstrom verhalten sich unterschiedlich. Das kennen wir beim Spannungsverlust einer Übertragungsleitung. Blindleistungsteilchen sind im Gegensatz zum Wirkstromteilchen z. B. im Kondensator speicherfähig. Wirkstromleptonen allein lassen sich nicht speichern, denn sie stellen zwar eine selbständige Energieform dar, jedoch kehren sie sofort zum Ursprungsatom zurück, wenn das Potenzial der Blindstromleptonen nicht mehr vorhanden ist. Wirkstromleptonen sind sozusagen ständig temporär. Blindstromleptonen sind der ruhenden elektrischen Ladung zuzuordnen. Werden sie z. B. durch eine Kondensatorentladung bewegt, so geht ein Teil von ihnen als bewegte Blindstromleptonen über die zweipolige Übertragungsleitung. In der Phase mit positivem Potenzial wird über die gesamte Übertragungsstrecke das positive elektrische Feld durch die Positronen realisiert. In der Phase mit negativem Potenzial wird über die gesamte Übertragungsstrecke das negative elektrische Feld durch die Elektronen realisiert. Es spielt dabei keine Rolle, ob es sich um Gleich- oder Wechselstrom handelt. Anders wiederholt ist es so, dass beim Elektroenergieübertragungsmechanismus in einem Leiter die Elektronen und im Anderen die Positronen für Plus- und Minuspotenzial sorgen. Nur bei Wechselstrom ist dies abhängig von der Frequenz, die die Wechselseitigkeit hervorruft.
-
Gelangen Blindstromleptonen jedoch in den Bereich der elektrischen Betriebsmittel, in denen die Bedingungen des ohmschen Verbrauchs vorhanden sind, dann sind die Blindstromleptonen auch in der Lage, die magnetische Eigenschaft für die elektrotechnische Reaktion hervorzubringen.
-
Selbst im Erdreich wird Blindstrom nicht selten durch gespeicherte Ladung wirksam, was z. B. beim Erdschluss der Fall ist. Im vermaschten Netz bietet ein besonderes Phänomen den Vorteil, dass teilweise die zur Übertragung notwendige Spannung beiderseitig anliegt, dass sie also nicht nur aus der Richtung der Wirkstromseite mitgebracht wird, und keine Phasenkompensation vorhanden ist. Es ist zu hoffen, dass eines Tages dieses Thema aufgegriffen wird, weil darin eine Menge Substanz enthalten ist, wie Übertragungsverluste reduziert werden können. Immerhin ist die Spannung bei dieser Netzarchitektur wegen des Zeitfaktors schon dort, wo der Wirkstrom zur Übertragung noch hin muss. Es wird sich mit dieser Sichtweise auch besser dem Spannungskollaps zu Leibe rücken lassen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10248126 A1 [0012]
- DE 19826906 A1 [0035]
- DE 19846378 A1 [0035]
- DE 19912958 A1 [0035]
