Wie Strom funktioniert

Strom
Funktionsweise
Elektrizität / elektrische Energie
Technische Erklärung

Wie Strom funktioniert und was Strom ist, mittels leichter (kindgerecht) Erklärung in Erfahrung bringen. Elektrische Energie / Elektrizität erklärt. Anschaulich und ausführlich alles über Strom
Strom / Funktion

Was ist Strom / elektrische Energie?

Wie funktioniert Strom, möchten Sie wissen? Was ist Strom eigentlich? Was Strom ist gemäß Definition der Physik:

Strom - Definition in der Physik

"Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung elektrischer Ladungsträger unter Einfluss eines elektrischen Feldes"

Das ist Strom laut physikalischer Erklärung. Ist Ihnen mit dieser Definition zu Strom geholfen? Wahrscheinlich eher nicht. Sie möchten bestimmt lieber wissen, wie Strom tatsächlich funktioniert. Lernen Sie folgend in einfachen Formulierungen die Funktionsweise von Strom.

Funktionsweise Strom: Elektron, Atom, Proton, Neutron und Ion

Elektron, Atom, Proton, Neutron und Ion sind wichtige Begriffe. Wie Strom funktioniert, lässt sich ohne diese Begrifflichkeiten nicht erklären.

Ahnung von Strom erlangen

Wie Strom funktioniert und warum Strom fließt, lässt sich anschaulich am Beispiel einer Taschenlampe erklären. Sobald eine Taschenlampe ON geschaltet wird, setzen sich haufenweise kleine Teilchen in Bewegung. Diese winzigen Teilchen werden Elektronen bezeichnet.

Elektronen

Diese winzigen Elektronen bewegen sich immer in eine Richtung innerhalb vom Stromkreislauf der Taschenlampe. Die Batterie in der Taschenlampe ist an einem Punkt mit der Glühbirne über ein Stromkabel verbunden. Von diesem Punkt führt eine Verbindung (Stromleitung) zurück zur Batterie.

Nun fließen die Elektronen von der Batterie zur Glühbirne und von der Glühbirne zurück zur Batterie. Es fließt Strom, ständig in Bewegung.

Atom

Stellt sich die Frage, warum jetzt Strom fließt bzw. weshalb diese Elektronen ständig und unermüdlich fließen. Um dies zu klären gilt es, den Aufbau von einem Atom zu beleuchten.

Atomkern: Neutron und Proton

Neutronen und positiv geladene Protonen bilden den Kern vom Atom. Negativ geladene Neutronen sind die Hülle vom Atom und schwirren um den Kern vom Atom herum.

Positiv geladenes Atom: Ion

Sobald Elektronen von einem Atom getrennt werden, bleibt ein positiv geladenes Atom über. Dieses positiv geladene Atom nennt man Ion. Elektron und Ion sind mit dieser Trennung keineswegs einverstanden und streben deshalb in den ursprünglichen Zustand zurück.

Pluspol Strom und Minuspol Strom - Mangel und Überschuss

Am Pluspol der Batterie wird ein Mangel an Elektronen erzeugt. Am Gegenpol (Minuspol) der Batterie wird ein Überschuss an Elektronen erzeugt. Deshalb weist der Minuspol die Elektronen ab und schickt sie zum Pluspol. Der Stromfluss ist damit in Gang gesetzt. Elektronen streben stets nach einem neutralen Zustand (das ist die grundlegende Eigenschaft von Elektronen). Darauf basiert das Prinzip von elektrischem Strom. Je mehr Elektronen sich gleichzeitig durch das Kabel bewegen, desto höher ist die Stromstärke.

Ampere

Die Stromstärke wird in Ampere gemessen.

Spannung

Strom benötigt zwischen Pluspol und Minuspol eine Spannung (Spannung wird in Volt angegeben). Der Stromfluss stirbt ohne Spannung ab. Am Pluspol werden immer wieder Elektronen entfernt, damit die Spannung aufrechterhalten bleibt. Die unterschiedlichen Ladungen am Pluspol und am Minuspol lassen den notwendigen Druck – die Spannung – entstehen. Diese Spannung zwischen Pluspol und Minuspol bringt die Elektronen in Bewegung.

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Reibung und Hitze

Die Glühbirne in der Taschenlampe leuchtet? Warum eigentlich? Der Draht in der Glühbirne ist sehr dünn und fein. Für die Elektronen stellt dieser Draht deshalb ein Hindernis dar. Vor dieser Barriere streuben sich die Elektronen zunächst und stauen sich vor dem Draht. Das nützt den Elektronen jedoch nichts. Die Elektronen müssen durch den dünnen und feinen Draht der Glühbirne (die Elektronen finden dies Scheiße >>). Im Draht der Glühbirne selber, sind die Elektronen eingezwängt. Deshalb reiben sie sich aneinander, wodurch Hitze entsteht. Diese Hitze bringt den Draht der Glühbirne zum Glühen und es entsteht Licht.

Wie Strom funktioniert im Video

Die Erklärung zur Funktionsweise von Strom, lässt sich per Löwenzahn Video ansehen:

Widerstand

Der Begriff Widerstand ist im Zusammenhang mit Strom, ebenfalls zu nennen. Für Widerstand gibt es den Terminus Ohm. Elektrischer Widerstand beschreibt das Verhältnis zwischen Stromstärke zu einer gegebenen Stromspannung. Wer Ohm als Symbol darstellen möchte, nutzt das große Omega:

Ω

In Bezug auf Strom sagt der elektrische Widerstand aus, wie hoch die Stromspannung sein muss, um eine bestimmte Stromstärke zu erreichen. Diese Stromstärke fließt durch den elektrischen Leiter, wie zum Beispiel dem Stromkreis in einer Taschenlampe.

Wechselstrom und Gleichstrom

Eine Stehlampe wird aus der Steckdose mit Strom versorgt und funktioniert ähnlich wie eine Taschenlampe. Nur der Strom ist anders. Eine Taschenlampe wird von einer Batterie mit Strom versorgt. Die Batterie liefert Gleichstrom. Elektronen fließen bei Gleichstrom immer in die gleiche Richtung. Eine Stehlampe zieht Wechselstrom aus der Steckdose. Wechselstrom lässt die Elektronen immer hin und her fließen. In Bruchteilen von Sekunden tauschen Pluspol und Minuspol beim Wechselstrom ihre Funktion.

Warum wird Wechselstrom genutzt?

Die Übertragung von Wechselstrom ist effizienter als die Übertragung von Gleichstrom. Überdies lässt sich Wechselstrom leichter umformen als Gleichstrom. Das ist wichtig, weil private Haushalte mit Niedrigspannung versorgt werden müssen. Die Stromnetze stehen jedoch unter Hochspannung.

AC und DC

Wechselstrom wird international alternating current bezeichnet. Daher stammt die Abkürzung AC. Direct current ist die internationale Bezeichnung für Gleichstrom. DC ist die Abkürzung für Gleichstrom. Auf Netzteilen und Stromversorgungen ist zu lesen: AC / DC

Gleichrichter

Praktisch jedes elektrische Gerät im Haushalt mit elektronischer Schaltung muss mit Gleichstrom betrieben werden. Aus der Steckdose kommt jedoch Wechselstrom. Die Wandlung von Wechselstrom zu Gleichstrom wird im Netzteil oder in der Stromversorung des elektrischen Gerätes vorgenommen. Dafür steht die Abkürzung AC / DC. Die Wandlung von Wechselstrom in Gleichstrom erledigt der sogenannte Gleichrichter >>.

Hinweis für Verbraucher

Bei elektrischen Geräten, wie Bohrmaschinen,

ATX Netzteile >>,

Waschmaschinen, etc. wird der Begriff Watt verwendet (Abkürzung: W). Watt ist eine Leistungsangabe. Bei elektrischen Geräten in Hinsicht auf Strom errechnet sich Watt nach der Formel: Volt X Ampere = Leistung in Watt.

Watt für Irre

Für private Verbraucher ist die Leistungsangabe in Watt irreführend! Hersteller sind nicht gesetzlich verpflichtet, die maximal mögliche Nutzleistung (Strom) eines elektrischen Gerätes in Watt zu nennen. Aufgepasst: Hersteller dürfen die Leistung in Watt nennen bei ihren Angaben, die ein elektrisches Gerät maximal aus der Steckdose (Strom) ZIEHEN kann. Achten Sie deshalb bei Neuanschaffungen von elektrischen Geräten darauf, dass der Wirkunsgrad so hoch wie eben möglich ist. Wenn ein Gerät 400 Watt aus der Steckdose zieht aber nur 200 Watt als Nutzleistung zur Verfügung stellt, haben Sie mit knapp 200 Watt (Strom) die Umgebung geheizt mit hohen nutzlosen Stromkosten. Warum die Umgebung geheizt? Überwiegend durch Wärme löst sich bei elektrischen Geräten mit einem schlechten Wirkungsgrad der Strom in "Luft" auf. Energie lässt sich übrigens nur wandeln. Wenn Sie Ihre Stromenergie in Luft auflösen, ist keine Energie verloren. Nur: Ihre Stromkosten sind höher als notwendig.

Mehr Strom

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