Elektronen im Stromkreis

Elektronen im Stromkreis

Elektronen (freie Elektronen) befinden sich in elektrischen Leiter. Zur Vorstellung nehmen wir ein Stück Kupferdraht. Was sind Elektronen? Lesen Sie zuerst: Entstehung der Freien Elektronen

Elektronen im Leiter

In diesem Kupferdraht befinden sich freie Elektronen die sich zwar bewegen, aber nicht fliessen.

 

Elektronen Stromkreis Offen

Setzt man nun dieses Stück in einen Stromkreis ein, ist der Stromkreis geschlossen. Nun “ drückt “ die Stromquelle Elektronen in den Stromkreis, jetzt werden die im Kupfer bestehenden Elektronen weitergeschoben. Diese bewegen sich aber nur langsam voran, durch das hineindrücken, wird aber der gesamte Stromkreis sofort in Bewegung gesetzt.
Man kann sich dazu auch z.B. ein Röhrchen vorstellen, dass komplett mit Kugeln gefüllt ist. Setzt man am einen Ende eine weitere Kugel ein, fällt am anderen Ende wieder eine heraus. Dabei wird dieser Impuls sofort weitergereicht, egal wie lange das Röhrchen ist.

Bei den Elektronen entsteht jedoch eine kleine Verzögerung, wenn der Strom anfängt zu fliessen. Je länger die Leitung ist, je grösser die Verzögerung.

 

Elektronen Stromkreis geschlossen

Die Elektronen fliessen vom Minuspol zu Pluspol, wobei die technische Stromrichtung von Plus zu Minus ist.

 

Die Spannung

Die Spannung (Formelzeichen U) definiert den Druck, mit dem die Elektronen durch den Leiter befördert werden.

Der Strom

Der Strom (Formelzeichen I) bezeichnet die Elektronen, genauer die Menge der Elektronen die in einer gewissen Zeit durch einen Leiter fliessen.

Widerstand

Der Widerstand (Formelzeichen R) gibt an, wie stark die Elektronen gebremst werden. Dabei spielt der Leiterquerschnitt und auch die Zusammensetzung des Leiters eine Rolle (gut und schlecht leitende Leiter).

Stromdichte

Elektronen Leiter Stromdichte

Elektronen in elektrischen Leiter erzeugen Reibung, je grösser der Leiter ist, je mehr Platz haben die Elektronen und je weniger Reibung entsteht. Wird der Leiter kleiner, müssen die Elektronen schneller fliessen um in der selben Zeit am Ziel anzukommen.

Dieses Verhalten lässt sich besonders gut durch die Glühbirne erklären. Eine Glühbirne ist nichts anderes, als ein sehr dünner Draht. Nun wenn man jetzt eine bestimmte Menge Strom durch diesen Draht fliessen lässt, müssen die Elektronen sehr schnell durch diesen Draht fliessen. Jetzt entsteht durch Reibung so viel Wärme, dass der Draht anfängt zu glühen. Wäre also der Draht in der Glühbirne so dick wie der angeschlossene Draht, würde kein Licht entstehen. Der Wolframdraht in einer Birne schmilzt erst bei 3422°C daher kann über eine lange Zeit, ohne Beschädigung, Licht (und Wärme) abgegeben werden. Daraus lässt sich schliessen, dass die Stromstärke immer gleich gross bleibt, egal ob die Leitung dick oder dünn ist.

Alle Angaben ohne Gewähr. Wer ohne spezielle Ausbildung an Starkstrom arbeitet, begibt sich in Lebensgefahr!

Elektromaterial für Handwerker und Profis

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.