Kapitel 4: Die elektrische Spannung und die elektrische Stromstärke |
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Im vorangegangenen Kapitel haben wir gesehen, dass die Ursache für den
el. Strom das Anlegen von Plus - und Minuspol an einen el. Leiter ist.
Durch die Kraftwirkung der el. Pole auf die frei beweglichen
Ladungsträger (meistens Elektronen) werden diese gezwungen, sich
gerichtet zu bewegen.
Man spricht beim Anlegen von Plus - und Minuspol auch vom Anlegen einer elektrischen Spannung. Je größer der Potentialunterschied zwischen Pluspol und Minuspol ist - also die Anzahl entgegengesetzter Ladungen - desto größer ist auch die Kraftwirkung auf die Ladungsträger. Also steigt der Antrieb der Elektronen mit der Höhe der el. Spannung! |
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Definition: Die elektrische Spannung gibt an, wie groß der Antrieb des el. Stromes durch die Spannungsquelle ist! Formelzeichen: U Einheit: ein Volt 1V (es gilt: 1kV = 1000 V) Messgerät: Voltmeter oder Spannungsmesser Schaltzeichen: |
Schaltungsart: Da der Spannungsmesser die el. Spannung immer zwischen zwei Punkten messen muss darf er nur parallel zu einer Spannungsquelle oder einem anderen Bauteil geschaltet werden! |
Solange keine el. Spannung am Leiter anliegt, solange haben die Elektronen keinerlei Veranlassung, sich zu bewegen! | |
Erst beim Anlegen einer el. Spannung setzen sich die Elektronen (negativ geladen!) in Richtung des Pluspols in Bewegung! Es beginnt ein el. Stromfluss. |
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Erhöht man die el.
Spannung wird auch der Antrieb der Elektronen größer - sie
bewegen sich schneller! => Folglich fließen mehr Elektronen durch den Leiterquerschnitt! |
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Bei maximaler el.
Spannung rasen die Elektronen quasi mit hoher Geschwindigkeit
durch den Leiter. => Die el. Stromstärke wird ebenfalls maximal! |
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Es ist deutlich zu sehen: je größer die angelegte Spannung, desto mehr Ladungsträger (frei bewegliche Elektronen) fließen in der gleichen Zeit durch den Leiterquerschnitt. Also haben wir einen Weg gefunden, die el. Stromstärke zu definieren! |
Definition:
Die elektrische Stromstärke gibt an, wie viel el. Ladungsträger in einer Sekunde durch den Querschnitt des Leiters fliessen! Formelzeichen: I Einheit: ein Ampere 1A (es gilt: 1A = 1000 mA) Messgerät: Amperemeter oder Strommesser Schaltzeichen:
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Schaltungsart: Da der Strommesser die el. Stromstärke an einer beliebigen Stelle eines Leiters messen kann wird er immer in Reihe zu einem Bauteil geschaltet! |
Übung 1 - Schaltungen erkennen Übung 2 - Definition der Stromstärke Übung 3 - Definition der Spannung Bei den nächsten Übungen musst du das Messgerät mit der Maus an die entsprechende Stelle im Schaltplan ziehen und dann auf das Fragezeichen klicken! Übung 4 - Anschluss eines Strommessgerätes Übung
5 - Messen der Klemmenspannung Übung 6 - Messen der Spannung eines Verbrauchers (z.B. einer Lampe) |
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