Analogiemodell Wasser und Strom

Hier wird aufgezeigt, wie man die Elektrik mit der Physik des Wassers vergleichen kann. Es soll helfen, die Begriffe aus der Elektrizität besser zu verstehen, sich die Größen besser vorstellen zu können.
Man kann diese Betrachtung nach belieben noch weiter spinnen, ich habe hier nur ein paar einleuchtende Beispiele zusammengestellt.

Elektrik
Flüssigkeit
Strom Wasser
Stromquelle (Fahrraddynamo) Wasserpumpe
Akku Wasserturm (oder Stausee)
(Kapazität des Akkus) (Querschnitt des Stausees - nicht Tiefe)
Strom Durchfluss pro Zeit (z.B. durch ein Rohr)
Spannung Höhe der Wassersäule (Druck)
Widerstand
(Leitungswiderstand)
Verengung in Rohrleitung
(kleine Kiesel in der Leitung)
Strommesser kleines Rädchen im Wasserkreislauf.
Je höher der Strom, desto schneller dreht es.
Spannungsmesser Ein Steigrohr mit Skala, parallel zum Wasserturm.
(Innenwiderstand des Strommessers sollte möglichst klein sein) (Laufrädchen mit möglichst kleinem Laufwiderstand)
(Innenwiderstand des Spannungsmessers sollte möglichst groß sein) (Steigrohr ganz dünn)
Diode Hydraulisches Sperrventil
Ladung Wassermenge im Behälter
Induktion
(Die Energie ist enthalten im Magnetfeld)
Induktivität
(Enthalten in der kinetischen Energie der Flüssigkeit)
Induktivität, Spule Hydraulisches Schwungrad
(Energie ist in Form von Rotationsenergie im Schwungrad gespeichert)
(Schnelle Richtungswechsel (Wechselstrom) sind nicht möglich)
Trafo Hydraulisches Getriebe (mit Kolbenstangen unterschiedlicher Fläche oder Kreiselpumpen/Turbinen, mit Stange verbunden)
Kondensator Pumpspeicherwerk (Kapazität wird durch oberes und unteres Wasserreservoir gebildet)
Alternativ: Elastisches Gummiband in einem Rohr.
Schwingkreis Ein mit Wasser gefülltes U-Rohr
Optimierung von Stromübertragungen:
Spannung erhöhen
Optimierung von Wassertransport:
Druck erhöhen
(Gefahr von Undichtigkeit: Sprühentladung) (Gefahr von Undichtigkeit: Lecks)
Ohmscher Widerstand
(unabhängig von Stromstärke)
Rohr mit laminarer Strömung
Innenwiderstand einer Spannungsquelle Beschaffenheit der Düse, wo das Wasser in die Leitung schießt. Je mehr Reibung es an dieser Stelle gibt, desto höher ist der Innenwiderstand.


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