Stromkreis
In einem Stromkreis fließt elektrischer Strom. Das kann zum Beispiel eine Taschenlampe sein. Die Lichtquelle ist eine Glühbirne oder eine moderne Leuchtdiode. Der Strom kommt von der Batterie durch ein Kabel in die Leuchtdiode. Durch das zweite Kabel geht der Strom zur Batterie zurück. So ist der Kreislauf geschlossen. Die Lampe brennt.
Beim Fahrrad ist es ganz ähnlich. Dort liefert der Dynamo die Kraft. Der Dynamo ist ein kleiner Generator, der Strom zum Fließen bringt. In einem Kraftwerk stehen riesige Generatoren. Ihr Strom wird durch ein Netz von Kabeln an viele Fabriken und Häuser verteilt. Von dort führt jeweils ein Kabel zurück zum Kraftwerk, damit der Stromkreis geschlossen ist.
Einen Stromkreis kann man unterbrechen. Dazu dient ein Schalter. So kann man eine Lampe, aber auch einen Haartrockner oder einen Fernseher an- und abschalten.
Wissenschaftlicher ausgedrückt würde man sagen: Damit elektrischer Strom fließen kann, sind mehrere Dinge nötig: Man braucht Teilchen, die elektrisch geladen sind. Das können Elektronen sein. Außerdem müssen sich diese geladenen Teilchen frei bewegen können. Das können sie zum Beispiel gut in Kabeln aus Kupfer. Und schließlich braucht man noch etwas, was die Teilchen anzieht oder abstößt, wie zum Beispiel der Pluspol oder Minuspol einer Batterie. Wenn sich die Teilchen dann alle in eine Richtung bewegen sagt man: Es fließt ein elektrischer Strom.
Welche Begriffe gibt es rund um einen Stromkreis?
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Strom kann man sich gut vorstellen durch einen Vergleich mit Wasser in einem Bach. Wasser fließt immer bergab. Ist das Gelände recht eben, dann hat das Wasser kaum Antrieb, um zu fließen. Es fließt wenig Wasser in einer bestimmten Zeit durch den Bach, die Strömung ist schwach. Ist das Gelände aber sehr steil, dann gibt es einen starken Antrieb und es fließt sehr viel Wasser in derselben Zeit. Die Strömung ist stärker.
Die elektrische Stromstärke ist ein Maß für den Durchfluss an geladenen Teilchen. Man misst sie in Ampère. Ist zum Beispiel die Stromstärke 2 Ampère, dann fließen in einer Sekunde doppelt so viele Elektronen durch das Kabel wie bei 1 Ampère. Der Strom ist doppelt so stark.
Der Antrieb, der den elektrischen Strom zum Fließen bringt, wird elektrische Spannung genannt. Man misst sie in Volt. Dieser Name kommt Im Vergleich mit dem Wasser ist die Spannung das Gefälle des Geländes. Wird ein Lämpchen zum Beispiel an eine Spannung von 6 Volt angeschlossen, so fließen doppelt so viele Elektronen als wenn es nur 3 Volt sind. Die Stromstärke wird durch den stärkeren „Antrieb“ also auch höher und das Lämpchen leuchtet heller.
Die Leistung misst man in Watt (Maßeinheit). So ist es heute auf allen elektrischen Geräten in angeschrieben: Je mehr Watt, desto kräftiger ist der Lautsprecher, der Haartrockner und so weiter. Ein üblicher Haartrockner hat etwa eine Leistung von 1000 bis 2000 Watt, das sind 1-2 Kilowatt. Abgekürzt: 1000 W = 1 kW.
In der Alltagssprache kann man sagen: Jede Lampe oder jeder Haartrockner bremst den Strom. Er bietet als Widerstand. Den misst man in der Maßeinheit Ohm. Je höher der Widerstand, eine desto höhere Spannung braucht es, um „dieselbe Menge Strom hindurchzupressen“. Einen Haartrockner kann man zum Beispiel nicht mit der Batterie einer Taschenlampe betreiben.
Woher haben die Maßeinheiten ihre Namen?
Die Stromstärke hat ihren Namen vom französischen Mathematiker und Physiker André-Marie Ampère. Er lebte von 1775 bis 1836.
Das Maß für die Spannung hat ihren Namen vom italienischen Physiker Alesandro Volta. Er lebte von 1745 bis 1827.
Das Maß für die Leistung hat ihren Namen vom schottischen Erfinder James Watt. Er lebte von 1736 bis 1819.
Das Maß für den Widerstand hat ihren Namen von deutschen Physiker Georg Simon Ohm. Er lebte von 1789 bis 1854.
Elektrischen Strom kann man mit Wasser in einem fließenden Bach vergleichen …
… statt Wasserteilchen fließen hier Elektronen und das Bett des Bachs wäre das Kabel.
Alte Messgeräte für die Spannung (links) und die Stromstärke (rechts)
Mit einem modernen „Multimeter“ lassen sich viele elektrische Größen messen. Man muss es aber richtig anschließen und einstellen können.
