Re: Physikalische Grundlagenfrage...

Man brauch doch garkeine Quantenmechanik, da es hier ja noch relativ makroskopisch zugeht.

Die e's prallen chaotisch gegen die Atomrümpfe und folgen tendentiell dem von außen auferlegten E-Feld, am Verzweigungspunkt gibts ein stärkeren Gradienten im Feld, und das e was weiter links ist geht dann nach links, z.B.

So ähnlich wie bei dem Kasten mit den Kugeln, die die Gauß-Verteilung ergeben.

Das ist nicht ganz richtig so. Der Tunneleffekt erlaubt es z.B. durchaus einem Elektron, das sich "weiter links" befindet, dennoch spaeter im "rechten" Widerstand gefunden zu werden.

Ciao,

Horst

Moritz Erbsloeh schrieb: [Es ging um die Verzweigung beim Parallel-Schalten von R's] > Man brauch doch garkeine Quantenmechanik, da es hier ja noch relativ > makroskopisch zugeht.

Du hast völlig recht. Es gibt keine deterministische Antwort auf die Ursprungsfrage von Matthias. Ein gewisses "Widerstandsrauschen" gibt es immer.

Im Einzelfall, und das wollte Matthias wissen, gibt es immer wieder Elektronen, die in den falschen Widerstand fliessen, in den sie auf Grund der Kirchhoff'schen Gesetze gar nicht fliessen sollten. Nur baut sich dann im ohmschen Leiter eine zusätzliche Spannung auf, die die "Ausreisser" der Elektronen wieder zurückbeordert. Die Verzweigungs- gesetze setzen sich nur statistisch durch.

Mit Grüssen Joachim Riehn

Joachim Riehn schrieb:

Hallo,

na endlich schreibt einer vom Widerstandsrauschen. Aber Elektronen die im "falschen" Widerstand gelandet sind kehren bei Gleichspannung natürlich nicht um. Wenn mal in einem Zeitinterval einige Elektronen zuviel in einen Widerstand geflossen sind, dann wird das in den nächsten Zeitintervalen wieder ausgeglichen durch etwas weniger Elektronen.

Bye

Uwe Hercksen schrieb: > na endlich schreibt einer vom Widerstandsrauschen. ... > Wenn mal in einem Zeitinterval einige > Elektronen zuviel in einen Widerstand geflossen sind, dann wird das in > den nächsten Zeitintervalen wieder ausgeglichen durch etwas weniger > Elektronen.

Ja, und dazu muss man noch ( an die Adresse von Matthias ) sagen, dass die Spannungen, die durch Rauschen aufgebaut werden, gering sind. Vielleicht uVolt oder so. Aber auch die Bruchteile von einem uVolt, wenn sie erst durch Rauschen einmal existieren, wirken dann auf die nachfolgenden Elektronen.

Ich glaube fast, das Modell des fliessenden Wassers in der Wasserleitung richtet mehr Schaden als Nutzen an, wenn man an den elektrischen Strom denkt. Am besten ist es immer noch, man denkt an die Ameisen, die in ihrem Haufen hin und her laufen. Erst wenn sich wenn sich als Tendenz eine Bewegungsrichtung überlagert entsteht ein Strom.

Mit Grüssen Joachim Riehn

Joachim Riehn schrieb...

Wenn man das Modell zu hernimmt, m=FCsste die Rauschspannung=20

- bei gleichem Strom mit gr=F6=DFerem Widerstand zunehmen

- bei steigendem Strom und gleichem Widerstand auch zunehmen

- das Verh=E4ltnis der mittleren Spannung am Widerstand zur Rauschspannung mit steigendem Strom gr=F6=DFer wird

Richtig soweit?=20 Irgendwie war da auch ein Trick mit Parallelschaltung mehrerer=20 Transistoren in den Eingansstufen von Moving Coil=20 Tonabnehmerverst=E4rkern, um die sehr kleine Nutzspannung m=F6glichst=20 rauscharm zu verst=E4rken.=20

- Heinz

Hm, maßgeben ist die Rauschleistung, die im Widerstand entsteht. Und die ist Boltzmannkonstante mal (absolute) Temperatur mal Rauschbandbreite. Sonst nichts. Da der Wert des Widerstands nicht in der Formel auftaucht, gilt wie immer: bei konstanter Leistung und zunehmenden/abnehmenden Strom muss die Spannung ab-/zu-nehmen.

Das hat mit der Korrelation des Nutzsignals in den parallel geschalteten Elementen und der nicht vorhandenen Korrelation des Rauschens zu tun. Der Gewinn an S/R-Verhältnis ist pro parallel geschalteter Stufe 3 dB.

Norbert

Norbert Hahn schrieb...

Ist das evtl. die Definition des thermischen Rauschens?

Wenn ich mich recht erinnere, gibt es 2 Rauschquellen, n=E4mlich das=20 Stromrasuschen und das thermische Rauschen. In der Radioastronomie=20 werden deshalb Verst=E4rker auf Tiefsttempearturen gek=FChlt, um das=20 thermische Rauschen zu minimieren. Wie die es mit dem Stromrauschen=20 machen, weiss ich nicht.

- Heinz

Ja. Und das ist das unvermeidliche Minimum, s.u.

Stromrauschen gibt es bei verschiedenen Gelegenheiten, von denen mir spontan 2 einfallen:

1. Schlechte Widerstände (Kohlepulverwiderstände) erzeugen zusätzlich zum thermischen Rauschen ein Stromrauschen. Diese Widerstände wurde aus kostengründen hauptsächlich in den USA verbaut, in Europa selten.
2. Schottky-Rauschen in Halbleitern tritt da an Stelle (!) des thermischen Rauschens. Es ist aber nur eine von mehreren Rausch- quellen in Transistoren, viele andere sind thermisch.

Damit kriegt man das thermische Rauschen klein. Stromrauschen nicht, da muss man den Strom verringern, was aber Impedanzen erhöht, deren Realteil wiederum thermisch rauscht. Eine interessante Optimierungs- aufgabe...

Norbert

Heinz Saathoff schrieb: > Wenn ich mich recht erinnere, gibt es 2 Rauschquellen, > nämlich das Stromrauschen und das thermische Rauschen.

Es gibt bestimmt noch mehr Quellen. Immer wenn ein chemisches Gleichgewicht vorliegt z.B.

Bei Halbleitern gibt es ein Gleichgewicht zwischen Generation und Rekombination der Ladungsträger. Das ist eine Rauschquelle, wenn auch temperaturabhängig, aber kein eigentliches "thermisches Rauschen".

Bei kleinen Frequenzen bei Halbleitern gibt es, glaube ich, ein Rauschen, das von Fremdatomen auf der Oberfläche des Halbleiter-Kristalls erzeugt wird und kaum temperaturabhängig ist.

usw.

Mit Grüssen Joachim Riehn