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Hier sind die Beiträge zu elektrotechnischen Grundlagen aus dem Stromtankstellen-Thread zusammengeführt.

Viele Grüße, yarison

Wären es 800 V, würden sich nur die Kabelquerschnitte zwischen Säule und Umsetzer (auf Batteriespannung) im Auto halbieren. Da die Leistung gleich bleibt, bleiben die Anforderungen an das Netz bis zur Säule auch gleich.

Ein "Phänomen", das ich bis heute nicht verstanden habe.
Wie kommt es, dass bei doppelter Spannung (und gleicher Leistung) der Strom nur halb so schnell fließt, wo doch in der selben Zeit gleich viel Strom geladen wird?

Er fließt ja nicht halb so schnell... die Lichtgeschwindigkeit bleibt immer gleich. Es fließen nur halb so viel an bewegten Elektronen, deshalb halber Kabelquerschnitt.

Hoffentlich bin ich mit dieser Aussage nicht wieder ein "fachwissensfreier Bedenkenträger", der "hier herumkotzt" oder "einen Lacher ... platziert".

VIP schrieb:
Wie kommt es, dass bei doppelter Spannung (und gleicher Leistung) der Strom nur halb so schnell fließt...

Nicht halb so schnell, sondern halb so viel. Die Geschwindigkeit ist vom Medium (Kupfer) abhängig und bleibt, wie autogasprius_berlin schrieb, gleich.

Leistung = Strom * Spannung (P=U*I).

Um bei doppelter Spannung die gleiche Leistung zu transportieren, muss nur halb soviel Strom fließen.

Viele Grüße, yarison

Ich habe mich wieder einmal etwas unglücklich ausgedrückt. Ich weiß ja, dass bei 800V das Kabel dünner sein darf als bei 400V, weil die Stromstärke für gleiche Leistung nur halb so hoch ist.

Was ich nicht verstehe ist, warum dabei in beiden Fällen die gleiche Ladungsmenge in die Batterie kommt, denn
Einfach gesagt entspricht der Zusammenhang von elektrischem Strom I und der Ladung Q der Aussage I = dQ / dt
de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Ladung
oder vereinfacht: Q = I * t
in Einheiten formuliert: 1C = 1As (1Coulomb = 1 Ampere * 1 Sekunde)

Jetzt dauert es in beiden Fällen gleich lang, aber bei der doppelten Spannung nur mit halb so viel Ampere, trotzdem wird gleich viel geladen(???)

Ich würde die Ladung eines Kondensators außen vorlassen. Mache es dir doch einfach und nimm E = P x t und P = U x I . Fertig.

VIP schrieb:
(...)
Jetzt dauert es in beiden Fällen gleich lang, aber bei der doppelten Spannung nur mit halb so viel Ampere, trotzdem wird gleich viel geladen(???)
Es geht ja nicht nur um Ladung, sondern auch um das Spannungsniveau, das die Ladungen bekommen. Man hat weniger Ladung geladen, diese kommt aber mit mehr Spannung aus dem Akku.
Entscheidend ist also einfach die Energie.
Hohe Spannungen haben Vorteile beim Leitungsquerschnitt, erfordern aber stärkere Sicherheitsmaßnahmen, wie Isolierung, Stecker und auch ist das Umspannen im Auto und an der Ladesäule mit Aufwand verbunden.

Energie wird in Wattstunden (bzw. kWh) gemessen. Eine Wattstunde ist 1 Amperestunde * 1 Volt.
1 Amperestunde sind 3600 Coulomb

Daher:
1 Amperestunde * 400 Volt = 400 Wattstunden (0,4 kWh)
1 Amperestunde * 800 Volt = 800 Wattstunden (0,8 kWh)

Daher sagt eine Angabe in Ah (wie es z.B. BMW angibt) ohne die Spannung noch nichts über die Speicherkapazität der Batterie, weil für die Berechnung der Energie mit der Spannung multipliziert werden muss. Im Falle BMW denken die Marketingleute dass sich 94 Ah besser anhören als 33 kWh. Wenn man sieht, wie in den Presseberichten die Einheiten durcheinandergeworfen werden, scheint diese Verwirrungstaktik zu funktionieren.

Ich hoffe, ich habe jetzt nicht vollständig verwirrt.

Viele Grüße, yarison

Wenn du die Zeile

"0,5 Amperestunden * 800 Volt = 400 Wattstunden (0,4 kWh)"

dazwischenschiebst, sollte es klar werden, warum bei doppelter Spannung die halbe Stromstärke zur Speicherung der Energie für die künftige Arbeit ausreicht.

Dann kann man noch ergänzen, daß "Ladung" an einer Batterie eigentlich gespeicherte Energie ist und wir nicht von Ladung an einem Plattenkondensator sprechen.

yarison schrieb:
Ich hoffe, ich habe jetzt nicht vollständig verwirrt.
Nö, ganz im Gegenteil, ich bin jetzt wieder in der Spur. Danke!

Mit dem Durchmesser und Material des lade Kabels kann man kWh auch in Meter umrechnen:

Beim Tesla supercharger läd man maximal etwa 1 Meter Strom !!

Hört sich witzig an, aber die Ladungsträger Dichte ist in Kupfer entsprechend hoch und es dauert auch.

Diese Physikgrundlagen sind ein sehr interessantes Thema. Ich lagere ich in einen eigenen Thread "Elektrotechnische Grundlagen" um.

- Wie schnell sind Elektronen in Drähten?
- Wie lange braucht ein Elektron bei Gleichstrom ungefähr, um vom Lichtschalter zur Deckenlampe zu gelangen?

Noch befremdlicher bei Wechselstrom: Da kommt das Elektron vom Lichtschalter nie bei der Deckenlampe an.

Viele Grüße, yarison

Wow! 1/10 mm pro Sekunde in Kupfer. Was haben wir für ein Glück, daß E-Autos trotzdem schneller fahren!

Jetzt habe ich auch einmal für den Tesla nachgerechnet:
Da er bei 250 km/h abgeregelt ist müssten 694.444 Elektronen hintereinander, d.h. in Reihe oder seriell geschaltet werden, sonst klappt das nicht.

0,1 mm/sec = 0,00036 km/h
250 km/h geteilt durch 0,00036 km/h ergieeebt genau gerechnet 694.444,Periode4.

Jetzt wäre es natürlich ungemein interessant zu wissen, ob der Tesla unter der Annahme dass Elektronen im eAuto nicht teilbar sind (so ein Tesla ist ja nicht das CERN) jetzt etwas schneller oder etwas langsamer als 250 km/h fährt.
Einige werden hier sicher die Meinung vertreten dass der Tesla eher langsamer fahren würde weil Elon Musk "immer zuviel verspricht". Mir wäre das aber egal.

Huch, der 1.April ist ja schon vorbei .