Grundlagen
Elektrizität
   
Einleitung

Spannung und Strom sind physikalisch betrachtet Ladungen , die sich in einem Leiter ( z.B. Kabel ) bewegen .
Sie werden durch eine Spannungs- oder Stromquelle , die an einen Leiter angeschlossen wird in Bewegung gesetzt .
Hierbei folgen sie den Grundsätzen , die wir in den vorhergegangenen Berichten kennengelernt haben .
Sie fließen von Minus ( Elektronenüberschuss) zu Plus ( Elektronenmangel ) .
Dabei stoßen sie auf Atome , die ihnen im wege sind , und regen diese zum Schwingen an .
Da bekanntlich die Wärme ein Schwingen kleinster Teilchen ist , erhöht sich die Temperatur eines normalen
Leiters ( Metall und Halbleiter ) durch einen Ladungsträgerfluss .
Diese Wärme läßt sich durch Leistung beschreiben , die der elektrische Strom erzeugt . 
Beobachten kann man diese Energieumwandlung in einer ganz normalen Glühlampe . Sie erhitzt sich sehr stark ,
da durch ihren dünnen Glühfaden sehr viele Elektronen "gequetscht" werden , die dabei die Atome dieses Fadens
sehr stark zum Schwingen anregen - folglich entsteht Wärme .

Definitionen

Spannung

Alle Ladungsträger fließen gleichzeitig mit gleicher Geschwindigkeit gemeinsam durch einen Leiter .
Diese Allgemeine Geschwindigkeit verstehen wir als Spannung .
Je höher die Spannung , desto höher die Geschwindigkeit der Ladungsträger .
Bei einer Gleichspannung DC fließen alle Ladungsträger ausschliesslich in eine Richtung - von Minus nach Plus .
z.B. bei einer Autobatterie .

Bei einer Wechselspannung AC wechselt die Polarität der Spannung kontinuierlich in einer bestimmten Frequenz .
Hier fließen die Ladungsträger also abwechselnd in beide Richtungen .
z.B. bei unsererm öffentlichen Stromnetz zu 50hz .

Das Volt : Formelzeichen U : Einheit 1 V

Strom

Hier gelten die gleichen Grundsätze wie bei der Spannungsdefinition , mit dem Unterschied , das die Stromstärke
durch die Menge der in eine Richtung fließenden Ladungsträger bestimmt wird .

Das Ampere : Formelzeichen I : Einheit 1 A

Leistung

Die Leistung ist die elektrische Energie umgewandelt in einer andere Energieform .
Sie wird in Drehung , Licht , Elektromagnetische Wellen , Schallwellen , Wärme usw. gewandelt .
Hierbei spielen die beiden Faktoren Spannung und Strom die Rolle des Energieträgers .

Das Watt : Formelzeichen P : Einheit 1 W

Spannung und Strom ergibt Leistung

Aus dem Produkt Spannung und Strom ergibt sich die Leistung :

P = U * I
1 W = 1 V * 1 A

Es folgt also , je größer einer der Faktoren U oder I , desto größer die Leistung P .
 

Autor : Heiko Haedicke
Copyright : Heiko Haedicke
Datum : 21.10.98
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