Warum leitet ein Körper, der in eine leitfähigere Flüssigkeit getaucht ist, immer noch Strom?


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Nehmen wir zum Beispiel einen elektrischen Aal, der einen elektrischen Schlag ausübt, indem er einen Potentialunterschied zwischen zwei Punkten im Wasser erzeugt. Es scheint jedoch, dass die Strömung einen "kürzeren Weg" über die Potentialdifferenz finden würde, indem sie nur durch das Wasser geht. Warum fließt dann ein Teil des Stroms durch das "Ziel", das weiter entfernt ist und wahrscheinlich einen höheren Widerstand als Meerwasser aufweist?


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Die größere Frage ist ... wie kommt es, dass sich ein elektrischer Aal nicht selbst brät?
Trevor_G

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Das Missverständnis, dass Strom den kürzesten Weg nimmt, ist gefährlich.
Rohr


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Elektronen erforschen alle möglichen Wege, proportional zur Leitfähigkeit.
analogsystemsrf

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Wie auch unten erwähnt: elektrische Aale leben nicht im Meerwasser.
Curd

Antworten:


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Weil das Wasser kein Supraleiter ist. Sie können ein Meerwasser als Leiter von Widerständen modellieren, die von / bis unendlich parallel geschaltet sind. Wenn Sie nun die Spannungsdifferenz zwischen zwei Punkten anlegen, fließt der größte Teil des Stroms auf dem kürzesten Weg, der verbleibenden Zeit. Aber genau wie viel ist eine Funktion des Widerstands / der Leitfähigkeit des Wassers. Leitfähiger, dann wäre der Stromkegel zum Meeresboden schmaler. Weniger leitendes Wasser, dann wäre die Stromverteilung breiter.

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab


Wie richtig ist dieses Modell in Experimenten?
Ooker

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Elektrische Aale neigen dazu, sich bei der Jagd um die Beute zu kräuseln (und die Raubtiere zu schocken, wenn diese Kontakt aufnehmen), sodass der kürzeste Weg für die Entladung möglicherweise eher durch den Körper der Beute als durch das umgebende Wasser führt.

Bildbeschreibung hier eingeben Quelle: phys.org Bildnachweis: Kenneth Catania

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Soweit ich weiß, lebt der elektrische Aal in süßem Wasser, das weniger leitfähig ist als salziges Meerwasser. So kann die Beute sogar der bessere Dirigent sein.
Curd

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Die Leitfähigkeit von Süßwasserkörpern ist naturgemäß sehr unterschiedlich, beträgt jedoch im Allgemeinen 0,1 bis 2,0 mS / cm, wobei Salzwasser zum Vergleich etwa 55 mS / cm beträgt; ein bis zwei Größenordnungen höher.
J ...

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Current nimmt alle verfügbaren Pfade gleichzeitig ein

... im Verhältnis zu ihrer Leitfähigkeit. (Leitfähigkeit ist 1 / Widerstand, und seine Grundeinheit ist der Siemens. Ein 100-Ohm-Widerstand hat eine Leitfähigkeit von 0,01 Siemens. Parallele Widerstände werden jetzt viel einfacher. Sie addieren einfach jeden ihrer Siemens- Widerstände und wandeln sie wieder in Ohm um. )

Wenn dem nicht so wäre, würde Ihr Haus niemals Strom bekommen - alles würde zum Stahlwerk, Einkaufszentrum oder Rechenzentrum auf der anderen Straßenseite gehen.

Auf diese Weise werden Kühe durch einen Blitz getötet, der einen Baum in der Nähe getroffen hat. Mehrere Megavolt am Baum strahlen in die Erde und erzeugen einen Spannungsgradienten von beispielsweise 600 Volt pro Meter. Das bringt ungefähr 1000 Volt zwischen ihre Vorderhufe und ihre Hinterhufe. Eine kleine Menge Blitzstrom fließt auch durch die Kuh und tötet sie.


Dies trifft zu, wenn Sie die Induktivität (z. B. bei hochfrequentem Wechselstrom, der zumeist in der engsten Schleife fließt, die es kann) und die ionisierten Pfade (in der Tat der Blitz) berücksichtigen, wenn Sie die Leitfähigkeit diskutieren. Ausnahme: Hauteffekt, der auch bei HF AC auftritt.
Rackandboneman

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Wenn zwei verschiedene Widerstände parallel geschaltet sind, bedeutet dies NICHT, dass kein Strom durch den größeren Widerstand fließt . Die Ströme teilen sich einfach: i1 / i2 = R2 / R1 (Stromteiler).

Wenn einer der Widerstände jedoch viel höher ist als der andere, wird der Strom durch den höheren Widerstand sehr klein.

Offensichtlich ist der Widerstand der Opfer von Elektroaalen im Vergleich zum umgebenden Wasser nicht hoch genug.

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