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Sonntag, 22 Oktober 2017 16:04

Was ist der Unterschied zwischen Strom und Spannung?

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einfacher Stromkreis einfacher Stromkreis Grafik: Uwe Weichelt

Wenn die Rede von Elektrizität ist, geht es zum einen um Strom und zum anderen um Spannung. Beide Dinge sind physikalische Größen, die untrennbar miteinander verbunden sind. Doch worin liegt der Untschied zwischen Strom und Spannung?

Um den Unterschied zwischen Strom und Spannung zu erklären, muss man gewisse Grundlagen kennen. Wie ich Dir hier in diesem Artikel schon erklärt habe, gibt es Gleichstrom und Wechselstrom. Viele Geräte arbeiten mit Gleichstrom. Um aber Strom über große Entfernungen, zum Beispiel vom Kraftwerk, welches den Strom produziert, nach Hause zur Steckdose möglichst mit wenigen Verlusten übertragen zu können, wurde der Wechselstrom erfunden.  An der Steckdose zu Hause liegen also 230 Volt Wechselspannung an, oder doch 230 Volt Wechselstrom? 

Was ist elektrische Spannung?

Strom und Spannung sind also physikalische Größen der Elektrizitätslehre. Beide Dinge gehören untrennbar zueinander, sind aber von ihrer Eigenschaft zwei völlig unterschiedliche Dinge. Um elektrischen Strom fließen zu lassen, benötigt man eine elektrische Spannung. Diese elektrische Spannung wird dadurch erzeugt, dass ein sogenannter Potentialunterschied zwischen zwei Polen erzeugt wird. Ein Pol, der Plus-Pol, besitzt dabei einen Überschuss an winzig kleinen Ladungsträgern, den Elektronen, und ist somit positiv geladen. Der andere Pol, der Minuspol, besitzt einen Mangel an diesen kleinen Elektronen, ist somit negativ geladen. Und genau diesen Zustand nennt man Spannung (Volt).

Was ist elektrischer Strom?

Eine aufgebaute Spannung sucht immer einen Ausgleich. Das bedeutet, dass der Überschuss an Elektronen am Pluspol ausgeglichen werden muss, so will es das Gesetz der Natur. Der Überschuss an Elektronen am Pluspol ist also bestrebt, zum Minuspol zu wandern, um ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen beiden Polen herzustellen. Wenn Plus- und Minuspol die gleiche Anzahl an Elektronen besitzen, ist der Potentialunterschied ausgeglichen, die Spannung beträgt 0. Somit gibt die Größe des Wertes der Spannung immer die Höhe des Potentialunterschiedes zwischen dem Plus- und dem Minuspol an. Ist der Wert bei 0, liegt keine Spannung mehr an und es kann kein Strom mehr fließen.

Die Spannung wird in der Physik mit der Einheit Volt angegeben (V).  Anhand dieser Angabe muss Dir nun klar sein, dass an der Steckdose zu Hause nicht 230 Volt Strom anliegen, sondern 230 Volt Spannung. Wobei wir schon bei der zweiten physikalischen Größe wären, dem elektrischen Strom. Der Strom als solches wird mit der Einheit Ampere (A) gekennzeichnet. Strom (A) ist dabei die Menge an Elektronen, die pro Sekunde in einem elektrischen Leiter zwischen dem Plus- und dem Minuspol fließen. Dieser Stromfluss sorgt also für einen Potentialausgleich zwischen dem Plus- und dem Minuspol.

Solch ein Potentialausgleich geschieht in einer bestimmten Zeit und ist abhängig davon, wie viel Widerstand den wandernden winzigen Elektronen vom Plus- zum Minuspol entgegengesetzt wird. Diesen Widerstand erzeugen zum Beispiel in den Stromkreis eingeschaltete Verbraucher. Solch ein Verbraucher kann eine Glühlampe sein. Die vom Plus- zum Minuspol wandernden Elektronen sorgen dafür, dass die Glühlampe leuchtet. Die Glühlampe leuchtet aber nur so lange, bis die Spannung zwischen dem Plus- und dem Minuspol ausgeglichen ist. Um ein einfaches Beispiel dafür zu nennen: die Batterie ist leer.

Was ist die Stromstärke?

Wie viele Elektronen vom Plus- zum Minuspol wandern, ist die Stromstärke, welche mit der physikalischen Größe "I" gekennzeichnet wird. Der Strom selbst hat als Grundeinheit also die physikalische Größe Ampere und die Stärke dieses Stromes wird mit dem großen Buchstaben "I" bezeichnet. Je mehr von diesen kleinen Elektronen innerhalb einer Sekunde durch den Leiter vom Plus- zum Minuspol fließen, desto größer ist die elektrische Stromstärke.
Die elektrische Stromstärke dient also dazu, um zu berechnen oder zu beschreiben, wie viele der kleinen Elektronen innerhalb einer Sekunde durch den elektrischen Leiter sausen.

Auf der Grafik oben kannst Du alles noch einmal anschauen.

Gelesen 548 mal Letzte Änderung am Sonntag, 22 Oktober 2017 18:44
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