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Strom, Spannung und Widerstand (Elektronisch)

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Sonntag, 20. Juli 2014 um 19:47 Uhr

In diesem Abschnitt erklären wir euch, was hinter den Begriffen Strom, Spannung und Widerstand steckt. Ohne dieses Wissen sind die Grundlagen der Elektrotechnik nicht zu verstehen. Aus diesem Grund solltet ihr euch die nun folgenden Informationen gut durchlesen.

Oftmals höre ich Sätze wie zum Beispiel "Da kommt Strom aus der Steckdose". Fragt man dann nach, was Strom eigentlich sei, erhält man oftmals keine Antwort. In diesem Abschnitt beschäftigen wir uns mit drei ganz wichtigen Grundbegriffen aus der Elektrotechnik: Strom, Spannung und Widerstand. Wem diese Begriffe bekannt sind, kann sich damit an das Ohmsche Gesetz und die Kirchhoffregeln setzen, welche wir in weiteren Artikeln zur Elektrotechnik ebenfalls behandeln.

Ein kleiner Hinweis noch zu Beginn: Ihr könnt die Definitionen zu Strom, Spannung und Widerstand mehrfach am Stück lesen und es wird euch nur bedingt weiterhelfen. Um wirklich zu verstehen, was es mit diesen Größen auf sich hat, muss man sich noch intensiver mit der Elektrotechnik befassen. Versucht euch also hier erst einmal die Definitionen zu merken. Damit richtig umgehen lernen und ein "Gefühl" dafür zu bekommen, dauert eine Weile!

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Strom (Elektrisch)

Als elektrischen Strom bezeichnet man die Bewegung von Ladungsträgern durch einen Stoff oder durch einen luftleeren Raum (Vakuum). Ladungsträger sind zum Beispiel Elektronen oder Ionen. Bewegen sich also Elektronen zum Beispiel durch einen Kupferdraht, spricht man von Stromfluss. Stellt euch das wie einen Fluss (Wasser) in der Natur vor. Dort fließt auch Wasser in einem Flussbett. Und so fließen Elektronen in einem Kupferdraht.

Nun benötigt man natürlich noch eine Angabe, wie viel Strom denn überhaupt fließt. Diese Angabe wird in Ampere gemacht, benannt nach dem französischen Physiker und Mathematiker André Marie Ampère. Die Stromstärke wird als Formelzeichen mit "I" angegeben. Beispiel:  I = 4 Ampere. Oftmals wird statt Ampere einfach A geschrieben. Dies verkürzt die Schreibweise zu: I = 4 A. Ob 4 Ampere viel oder wenig ist, hängt von der jeweiligen Anwendung ab.


Spannung (Elektrisch)

Für viele Dinge im Leben gibt es Voraussetzungen: Damit ein Mensch überleben kann, muss er atmen. Auch für den Strom gibt es Voraussetzungen. So benötigt der Strom zum fließen Spannung. Unter der elektrischen Spannung versteht man die treibende Kraft, die die Ladungsbewegung verursacht. Grundsätzlich gilt: Je höher die Spannung, desto mehr Strom kann fließen.

Auch für die Spannung hat man ein Formelzeichen, das "U". Die Spannungshöhe wird in Volt angegeben. U = 5 Volt. Oder etwas kürzer geschrieben: U = 5 V. Auch hier gilt: 5 Volt kann sehr viel oder sehr wenig sein, es hängt immer von der Anwendung ab. Für die Geräte im Haushalt wäre es viel zu wenig. Der Anschluss der Hausleitung hat 230 Volt (Effektiv allerdings, aber damit beschäftigen wir uns in einem späteren Kapitel).

Widerstand (Elektrisch)

Der Widerstand ist sozusagen der "Gegner" der Spannung.  Denn an jedem Widerstand fällt Spannung ab, sprich wird weniger. Und wir haben ja bereits bei Spannung gesagt: Je geringer die Spannung, desto weniger Strom kann fließen (bei gleichem Widerstandswert). Ein Widerstand ist ein elektronisches Bauteil, das es für  (sehr wenig) Geld zu kaufen gibt. Auch ein elektronischer Leiter, zum Beispiel ein Kupferdraht hat einen eigenen Widerstand, an dem Spannung abfällt. Oder noch etwas allgemeiner ausgedrückt: Materialien haben einen Widerstandswert. Allerdings interessiert man sich in der Elektrotechnik in der Regel für den Widerstand eines Bauteils, einer Leitung oder einer anderen Schaltungskomponente. Die Angaben Strom, Spannung und Widerstand lassen sich über das Ohmsche Gesetz berechnen (wird im folgenden Kapitel behandelt).

Der Widerstand - meist kurz mit "R" abgekürzt - ist ein Maß dafür, wir stark Elektronen gebremst werden. Die Höhe des Widerstandes wird in Ohm angegeben. Beispiel: R = 10 Ohm. Für diesen Ausdruck gibt es auch noch eine kürzere Schreibweise: R = 10Ω. Auch hier gilt: Ob 10 Ohm viel oder wenig sind, hängt von der Anwendung ab. Dazu mehr in den kommenden Kapiteln zu den Grundlagen der Elektrotechnik.

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