Nützlich, aber auch gefährlich:

Elektrischer Strom... und was man unbedingt über ihn wissen sollte !
25 000 000 000 000 000 000
In Worten: Fünfundzwanzig Trillionen, das ist die Zahl der Elektronen, die in einer Sekunde durch
den Glühfaden eines Autoscheinwerfers fließen. Sehen können wir diese Elektronen nicht, nur
ihre Wirkungen bemerken wir: Licht, Wärme...
Da wir kein Sinnesorgan haben, um Elektrizität wahrzunehmen, helfen wir uns zur besseren
Anschauung mit einem Vergleich:
Wie Wassertropfen oder Wassermoleküle durch eine Wasserleitung strömen, so strömen auch
Elektrizitätsteilchen (Elektronen) durch eine elektrische Leitung. Die Stärke des Stromes wird in
Ampere (=A) angegeben.
Gegensätze ziehen sich an
Je größer der Druck ist, mit dem eine Pumpe Wasser in eine Wasserleitung drückt, umso mehr
Wasser fließt durch die Leitung. Diesem Druck entspricht im elektrischen Stromkreis die
elektrische Spannung, deren Größe in Volt (=V) angegeben wird.
Bei einer Batterie sind am Minuspol viele negative elektrische Teilchen
(Elektronen) vorhanden, die sich gegenseitig abstoßen. Am Pluspol dagegen
sind viele positive Teilchen (Protonen) vorhanden, die allerdings nicht
wandern können. Die Elektronen am Minuspol werden von diesen positiven
Teilchen angezogen. Die Kraft, mit der die Teilchen zum Pluspol gezogen
werden, nennt man "Spannung".
Ist ein lückenloser (geschlossener) Stromkreis vom Minuspol zum Pluspol
vorhanden, wandern Elektronen vom Minuspol zum Pluspol. Sind so viele
Elektronen vom Minuspol zum Pluspol gewandert (z. B. über eine an die
Batterie angeschlossene Lampe, dass an beiden Polen gleich viele vorhanden
sind, gibt es keine Spannung mehr, der Elektronenstrom hört auf zu fließen die Batterie ist "leer".
Eine Bremse für den Strom
Wie bei einer dünnen oder verstopften Wasserleitung fließt auch durch eine
dünne elektrische Leitung weniger Strom als durch eine dicke. Eine solche Leitung setzt dem
Strom einen größeren Widerstand entgegen. Die Fachleute sagen: Eine Leitung oder ein Bauteil (z.
B. eine Lampe) hat einen elektrischen Widerstand.
Die Größe des elektrischen Widerstandes wird in Ohm (Abkürzung: großes griechisches Omega)
angegeben. Georg Simon Ohm war ein deutscher Physiker, der vor fast 200 Jahren feststellte, daß
der Elektronenstrom durch eine Leitung oder ein Bauteil umso stärker ist, je größer die Spannung
der angeschlossenen Batterie und je kleiner der Widerstand der Leitung oder des Bauteils ist.
Diesen Zusammenhang nennt man das OHMSCHE GESETZ.
Bauteile, die nur die Aufgabe haben, den elektrischen Strom zu "bremsen", heißen einfach
"(Ohmsche) Widerstände". Man kann sie in den verschiedensten Ohmwerten kaufen.
Metalle (Kupfer, Silber, Gold usw.) haben nur einen geringen elektrischen Widerstand. Sie werden
deshalb für Leitungen und Schalterkontakte verwendet. Papier, Keramik, Glas, Kunststoffe und
andere lassen praktisch keinen elektrischen Strom durch. Sie werden deshalb als Isolatoren
eingesetzt. Daneben gibt es noch Halbleiterstoffe (z. B. Germanium, Silizium), die man zum Bau
von Transistoren, Dioden, Solarzellen usw. braucht.
Atome leisten heißen Widerstand
Glühdrähte von Lampen und Heizdrähte haben einen ziemlich hohen Widerstand. Die
durchfließenden Elektronen reiben sich daher sehr stark an den Atomen und Molekülen der Drähte
und bringen diese zum Glühen oder gar zum Leuchten.
Lampen für größere Spannungen und größere Ströme leuchten heller. Sie haben eine größere
elektrische Leistung. Die Größe der Leistung wird in Watt (=W) oder Kilowatt (kW) angegeben. Der
Stromzähler misst die elektrische Energie, die verbraucht wird, und zeigt sie in Kilowattstunden
(kWh) an.
Vorsicht! Lebensgefahr!
Auch der menschliche Körper leitet den elektrischen Strom. Zu großer Strom und zu hohe
Spannung bewirken Verbrennungen, Muskelverkrampfungen, Herzkammerflimmern und
Atemlähmung mit Todesfolge. Deshalb gilt für alle elektrischen und elektronischen Experimente:
Hände weg von Spannungen über 50 Volt! Spannungen über 50 Volt können lebensgefährlich sein!
Mit Spannungen über 50 Volt sollte nur in Gegenwart und unter Anleitung eines Fachmannes
experimentiert werden! Die Spannung aus der Steckdose beträgt 230 Volt und liegt damit schon
weit über der Grenze für Lebensgefahr! Alle Elektro-Spielzeuge und auch unsere Schaltungen
werden mit Spannungen unter 25 Volt betrieben und sind damit ungefährlich!