2 Fragen zu Spannungsverlauf

Ein Aktionspotenzial ist eine schnelle Änderung des Membranpotenzials einer Nervenzelle, die zur Weiterleitung von elektrischen Signalen dient Der Spannungsverlauf eines Aktionspotenzials lässt sich in Phasen unterteilen1. **Ruhepotential**: Zu Beginn befindet sich die Zelle im Ruhepotential, typischerweise bei etwa -70 mV. In diesem Zustand sind die Natriumkanäle geschlossen, während Kaliumkanäle teilweise geöffnet sind, was zu einer negativen Ladung im Inneren der Zelle führt. 2. **Depolarisation**: Wenn ein Reiz die Schwelle erreicht (etwa -55 mV), öffnen sich spannungsabhängige Natriumkanäle. Natriumionen strömen in die Zelle ein, was zu einer schnellen Depolarisation führt. Das Membranpotenzial steigt schnell an und kann bis zu +30 mV erreichen. 3. **Repolarisation**: Nach dem Erreichen des Gipfelpotenzials schließen sich die Natriumkanäle und spannungsabhängige Kaliumkanäle öffnen sich. Kaliumionen strömen aus der Zelle, was das Membranpotenzial wieder in den negativen Bereich senkt. 4. **Hyperpolarisation**: Oft wird das Membranpotenzial kurzzeitig negativer als das Ruhepotential (etwa -80 mV), da die Kaliumkanäle langsamer schließen. Dies nennt man Hyperpolarisation. 5. **Rückkehr zum Ruhepotential**: Schließlich kehrt die Zelle durch die Aktivität der Natrium-Kalium-Pumpe und die Schließung der Kaliumkanäle zum Ruhepotential zurück. Dieser Spannungsverlauf ist entscheidend für die Signalübertragung in Nervenzellen und ermöglicht die Kommunikation zwischen Zellen im Nervensystem.

In einem Drehstromnetz gibt es drei Phasen, die jeweils um 120 Grad phasenverschoben sind. Der Spannungsverlauf jeder Phase kann als sinusförmige Wechselspannung beschrieben werden. Wenn man die Spannungen der drei Phasen (L1, L2 und L3) betrachtet, ergibt sich folgendes Bild: 1. **Phase L1**: \( U_{L1}(t) = U_{max} \cdot \sin(\omega t) \) 2. **Phase L2**: \( U_{L2}(t) = U_{max} \cdot \sin(\omega t - 120^\circ) \) 3. **Phase L3**: \( U_{L3}(t) = U_{max} \cdot \sin(\omega t - 240^\circ) \) Hierbei ist \( U_{max} \) die maximale Spannung und \( \omega \) die Kreisfrequenz der Wechselspannung. In einem symmetrischen Drehstromsystem sind die Spannungen der drei Phasen gleich groß, aber zeitlich um 120 Grad verschoben. Dies führt zu einer gleichmäßigen Verteilung der Last und ermöglicht den Betrieb von Drehstrommotoren und anderen dreiphasigen Geräten. Die Spannung zwischen zwei Phasen (Strangspannung) ist um den Faktor \(\sqrt{3}\) höher als die Spannung zwischen einer Phase und dem Neutralleiter (Außenleiterspannung). In einem typischen europäischen Drehstromnetz beträgt die Außenleiterspannung 230 V und die Strangspannung 400 V. Weitere Informationen findest du auf einschlägigen Webseiten wie [Wikipedia](https://de.wikipedia.org/wiki/Drehstrom).