Lehrstoffverteilung / INTERAKTIVE Formelsammlung Lehrstoffverteilung / INTERAKTIVE Formelsammlung
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Der Stromkreis |
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Damit der elektrische Strom genutzt werden kann, muß man ihn "zähmen". Dazu braucht es eine sinnvolle Planung. Dieses Kapitel beschäftigt sich deshalb mit den Bezeichnungen und Darstellungen in der Welt der Elektrizität.
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Wie das Wort schon sagt, ist mit der Quelle die Ursache für die elektrische Wirkung gemeint. In der Praxis spricht man auch von den Spannungs- oder Stromquellen. Beide Begriffe dürfen keinesfalls gleichgesetzt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Unterscheidung aber nicht notwendig.
Quellen sind Energielieferanten. In der Praxis wird daher immer auch der Begriff "Elektrische Energieerzeuger" verwendet. Genaugenommen wird Elektrische Energie aber nicht erzeugt. Keine Energie wird erzeugt oder gar verbraucht. Warum wohl glaubt ihr, sind Wissenschaftlern wie Albert Einstein die Haare so zu Berge gestanden :-)
| Eine Quelle formt eine beliebige Energieform in Elektrische Energie um. |
Elektrische Energie wird hauptsächlich so gewonnen:
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Aus mechanischer Energie |
wird im Generator oder Dynamo |
elektrische Energie |
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Aus chemischer Energie |
wird in Batterien oder Akkumulatoren |
wieder elektrische Energie |
In einer Quelle wird also ständig "gewerkelt". So wie jede Wasserquelle mal austrocknen kann, kann sich auch die Stromquelle einmal erschöpfen. Jeder kennt das von einer Batterie. Genauso können sogenannte Primärenergien, aus denen die Energieform "Elektrizität" gewonnen werden kann, dereinst verpuffen.
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Die Wirkung aus Spannungs- oder Stromquelle ist der elektrische Strom. Er fließt aber nur in Leitern. Leiter gibt´s fast wie Sand am Meer. Wir unterscheiden sie zunächst nach ihrem sogenannten Aggregatzustand in:
Die folgende Tabelle gibt einen sehr kurzen Überblick über Leitermaterialien, die häufig in der Praxis vorkommen.
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Aggregatzustand |
wichtigste Vertreter |
Materialbezeichnung |
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fest |
Metalle |
Gold, Silber, Kupfer, Zinn, |
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flüssig |
Elektrolyte |
Salzsäure, Kalilauge |
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gasförmig |
Leuchtgase |
Quecksilberdampf, Neon, Krypton |
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Ohne Verbraucher wäre die Wirkung des Stromes nicht zu nutzen. Sie wirken auch gegen einen "hemmunglosen" oder unbegrenzten Stromfluss.
Jeder kennt den Effekt, wenn elektrischer Strom ungebremst fließen kann. Wer hat noch keinen Blitz gesehen?
Ein Verbraucher ist also ein vom Menschen gebauter Apparat, der mit Hilfe des elektrischen Stromes arbeitet. Dabei nützt er nur ein bestimmtes Maß an Elektrischer Energie. Das hat eben wieder etwas mit dem Begriff Energieverbrauch zu tun. Wir wissen, daß ein Verbraucher Elektrizität nicht verbraucht, sondern sie nur wieder in eine andere Energieform umwandelt. Wieviel von der angebotenen elektrischen Energiemenge er aber umwandelt, hängt einfach von seiner Baugröße ab.
| Ein Verbraucher formt elektrische Energie in eine andere Energieart um. |
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Zunächst einmal wissen wir, daß ein Strom von einer Spannungsquelle getrieben wird und nur in einem Leiter fließt. In der Technik hat sich für diesen Stromweg der Begriff "Stromkreis" eingebürgert. Das kommt von der Vorstellung, dass der Strom von der Quelle in Richtung eines Verbrauchers fließt und nach "getaner Arbeit" wieder zur Quelle zurückkommt. Zur besseren Vorstellung bedient man sich der nebenstehenden Symbolik. |
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Durch das Auftrennen des Stromkreises - in unserer Vorstellung - entsteht der sogenannte Strompfad. Dabei wird die gedachte Trennung exakt durch die Quelle gemacht, wobei in der waagrechten Darstellung der Pluspol der Quelle links und der Minuspol rechts gezeichnet wird.
Der Strom fließt - technisch gesehen - also von links nach rechts. Wenn man so will - also geradeaus :-) Aber nur bei geschlossenem Schalter und angeschlossener Quelle. Dort beginnt in der Praxis auch die Fehlersuche.
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