Die Messung der elektrischen Stromstärke EL08 Bh
Werbung
Die Messung der elektrischen Stromstärke I geströmte Elektronen Sekunde I = 6 * 10 ^ 18 El./ s I geströmte Ladung Sekunde I = 1C/s EL08 Bh I Anzeige Strommesser I = 1A Vorausgesetzt wird die Kenntnis des Gittermodells, wie es zur Darstellung des Atomaufbaus von Metallen €blich ist. Dabei sind die Elektronen beweglich, die Atomr€mpfe (Ionen) jedoch fest in das Gitter eingeordnet. Die Bausteine dieses Gitters (also Elektronen und Ionen) werden als “Ladungstr‚ger” bezeichnet, da sie ein Ph‚nomen aufweisen, welches man “Ladung” nennt. Dabei wird dem einzelnen Elektron eine negative Ladungsmenge zugeordnet mit Q = e = - 1,602 * 10 ^ - 19 C (Coulomb). Die “freien” beweglichen Elektronen sind keinem bestimmten Ion zugeordnet, sondern f€llen den Zwischenraum wie ein Gas, so dass man auch von einem Elektronengas spricht. Die Gitter- Ionen besitzen die entsprechende positive Ladung; da sie aber ortsfest sind, spielen sie f€r die weiteren Betrachtungen keine Rolle. Die gerichtete Bewegung der Elektronen stellt eine Str„mung (von Ladung) dar, den “Elektrischen Strom” ! (Wie man die Elektronen dazu zwingen kann, sich in eine Richtung zu bewegen, davon sp‚ter ! Stichwort: Spannung). Die Wirkungen des elektrischen Stromes (W‚rme, Magnetfeld z.B.) h‚ngen direkt von der St‚rke der Str„mung ab. Die Messung der Intensit‚t der Str„mung bedeutet also zun‚chst die Z‚hlung derjenigen Elektronen, die pro Sekunde den Leiterquerschnitt passieren. Die Ladungsmenge des einzelnen Elektrons ist jedoch so gering, dass man zweckm‚…igerweise “Pakete” von Elektronen bildet, die jeweils eine Ladungsmenge von 1 C (Coulomb) pro Sekunde transportieren. Als (Ma…-) Einheit der elektrischen Stromst‚rke muss also zun‚chst gelten: [ I ] = 1 C / s Aus historischen Gr€nden wird die Einheit der Stromst‚rke jedoch genannt: [ I ] = 1 A Leider geht so der Eindruck des Str„mens verloren, so dass man die Einheit 1 A als Zusammenfassung von 1 C / s lesen sollte, so dass gilt 1 C / s = 1 A oder 1 C = 1 As . Zum Vergleich: die Stromst‚rke eines Fl€ssigkeitsstromes [ V´ ] = 1 Liter/ s = 1 l / s die Stromst‚rke eines Fahrzeugstromes [ F´ ] = 1 Kfz / s In diesen F‚llen wird auf die Zusammenfassung zu einer neuen Einheit verzichtet, so dass der Zusammenhang zwischen “Str„men” und “Ma…einheit” unmittelbar deutlich wird. Die Messung der Stromst‚rke mit einem Messger‚t (Strommesser) kann letztlich nur summarisch €ber eine Wirkung des Stromes erfasst werden. Man nutzt die W‚rmewirkung (Hitzdraht-), die elektrodynamische Kraftwirkung (Drehspul-) oder die elektromagnetische Kraft (Dreheisen- Instrument) sowie digital - anzeigende Messger‚te. Anmerkung: Die vorstehende Betrachtung gilt der Erfassung (Messung) der Stromst‚rke. Die Definition der Einheit 1 A ist davon unber€hrt (Nachweis durch Versuch).
