KNOW HOW :Elektrischer Strom

Stromkreis

Wie bereits erwähnt, bilden die verschiedenen Bestandteile zur Leitung und Erzeugung des elektrischen Stroms einen geschlossenen Stromkreis. Man kann Strom nicht einfach so erzeugen, daher ist die Bezeichnung für den Verursacher des Stroms - "Stromquelle" - genau genommen so nicht ganz richtig. Durch bestimmte Maßnahmen und Anwendungen kann man die Elektronen dazu bringen, in eine vorgegebene Richtung zu strömen.

Zieht man wieder den Vergleich mit dem Wasser hinzu, so stellt sich dieser Wasserkreislauf so dar: Das Wasser fließt aus dem aufgedrehten Hahn. Es durchläuft viele Stationen und gelangt irgendwann auf kompliziertem Wege wieder in das Meer. Aufgrund der Verdunstung bilden sich Wolken, die sich abregnen. So gelangt das Wasser wieder in das Grundwasser, von wo aus es zur Pumpe kommt. Der Kreislauf ist geschlossen.

Stromkreis - Glühlampe und Schalter

Ähnlich ist es beim elektrischen Strom. Der Unterschied ist aber, dass es beim Strom kein Vorratslager gibt, aus dem die Elektronen zu Anfang genommen werden könnten und das später wieder gefüllt werden kann. Beim Strom muss der Vorrat an Elektronen immer gleich groß sein, es muss praktisch immer wieder sofort nachgefüllt werden. Am leichtesten wird das damit erreicht, dass der Strom über einen zusätzlichen Draht zurückfließen kann. Er fließt also nicht über verschiedene Umwege, sondern hat einen speziellen Kanal dafür. Es ist wichtig, dass die Strecke, die der elektrische Strom zurücklegen soll, genau definiert und vorgegeben ist, denn unvorhergesehene Wege des Stroms bergen große Gefahren für alle, die damit in Berührung kommen.

Stellt nun also eine Stromquelle die benötigte Spannung zur Verfügung, ist ihr positiver Pol mit einem Schalter an den Verbraucher gebunden. Der Verbraucher wiederum wird über eine Verbindung an den Minuspol der Stromquelle geführt. Als Verbraucher kann man sich zum Beispiel ein elektrisch betriebenes Heizelement vorstellen. Bewegen sich die Elektronen nun durch den ihnen vorgegebenen Weg, so herrschen dort leichte Widerstände. Aufgrund dieser Widerstände müssen die Elektronen Energie abgeben, was zur Erwärmung des Heizelementes durch Energiefreisetzung führt. Nimmt man zum Beispiel eine Glühlampe, so wird hier soviel Energie frei, dass das Material der Lampe glüht. Damit entsteht Licht.

Wird der Schalter, der zum Verbraucher führt, nicht geschlossen, so können die Elektronen ihre Leitungen nicht verlassen. Sie sind also nicht in der Lage, irgendwohin zu fließen. Folglich kann es auch keinen Strom geben. Der Verbraucher kann nicht mit Strom versorgt werden, da keine Spannung anliegt. Das ändert sich jedoch plötzlich, wenn der Schalter geschlossen wird. Nun wird der Stromkreis geschlossen und elektrischer Strom kann fließen. Die Menge der Elektronen, die die Stromquelle verlassen und nach "Durchlauf" des Verbrauchers wieder zu ihr zurückkommen, ist gleich hoch. Auf dem Weg durch die Leitung gehen keine Elektronen verloren, sie werden im Verbraucher nur umgewandelt. Diese Umwandlung ist die oben beschriebene Reibung an Widerständen, wodurch Wärme erzeugt wird.

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