Stromkreis und Stromrichtung
Durch Aufwendung von Energie werden in einem Spannungserzeuger Ladungen getrennt. Eine Spannung ist bestrebt, diese Ladungstrennung rückgängig zu machen. Innerhalb des Spannungserzeugers kann dies nicht geschehen, solange Trennkräfte wirksam sind.
Schließt man dagegen den Spannungserzeuger über metallische Leiter an einen Verbraucher an, geschieht der Ausgleich der Ladungen über diesen Verbraucher, der Stromkreis ist geschlossen. Trotz des Ausgleichs der Ladungen wird die Spannung allerdings aufrechterhalten, solange die Ladungstrennungskräfte wirken.
Die Elektronen werden innerhalb des Spannungserzeugers vom Plus- zum Minuspol bewegt. Außerhalb der Spannungsquelle fließen die Elektronen vom Minus- zum Pluspol. Diese gerichtete Bewegung von elektrischen Ladungen wird elektrischer Strom genannt.
Die Spannung ist Ursache des Stromes
Im 19. Jahrhundert waren die Ursachen des elektrischen Stromes noch nicht genau bekannt. Die Strömungsrichtung positiver Ionen wurde damals als Stromrichtung festgelegt. Es wurde also festgelegt, daß der elektrische Strom vom Pluspol zum Minuspol fließt. Diese Stromrichtung bezeichnet man heute als technische Stromrichtung. Die tatsächlich auftretende Driftrichtung der Elektronen vom Minuspol zum Pluspol bezeichnet man als Elektronenstromrichtung oder physikalische Stromrichtung.
Die beschriebene Flußrichtung der Elektronen (Elektronenstromrichtung) ist der technischen Stromrichtung genau entgegengesetzt. Die technische Stromrichtung wird heute in Schaltbildern angegeben. Die Richtung wird durch Pfeile gekennzeichnet.
Technische Stromrichtung und
Elektektronenbewegung
Stromstärke
Die elektrische Stromstärke ist eine Basisgröße des SI-Einheitssystems. Der elektrische Strom hat das Formelzeichen I und die Einheit 1 Ampere mit dem Einheitszeichen A.
Die elektrische Stromstärke gibt an, welche Ladungsmenge in der Zeiteinheit durch den Leiterquerschnitt fließt:
Größenordnung von Stromstärken
Belichtungsmesser ca 0,000 1 A
Glühlampe 100 W ca 0,45 A
Bügeleisen ca 2 A
100 W Scheinwerfer 4,37 A
Straßenbahn ca 50 A
12 Kanal-Lichtanlage, 24 kW ca 100 A
Aluminiumschmelzofen ca 15 000 A
Gewitterblitz ca 100 000 A
Wirkung des elektrischen Stroms
Folgende Wirkungen können unterschieden werden:
Wärmewirkung
Lichtwirkung
magnetische Wirkung
chemische Wirkung
Zusammenfassung
Eine Spannung bewirkt im geschlossenen Stromkreis einen Strom. Ähnlich der Durchflußmenge im Wasserrohr zeigt er die Ladungsmenge im Leiter.