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Elektrizität: was in einem Draht wirklich fließt

Ladung, Spannung und Strom — die drei Dinge, die du brauchst, bevor ein Signal irgendetwas bedeuten kann.

12 Min. · 35 XP

In einem Metalldraht sitzen Elektronen, die sich frei bewegen können. Normalerweise driften sie in jede Richtung und nichts Nützliches passiert. Drückst du sie so, dass sich mehr von ihnen in dieselbe Richtung bewegen als in die andere, dann hast du einen Strom: Ladung in Bewegung.

Drei Größen beschreiben das ganze Bild. Die Spannung (Volt) ist der Unterschied, der antreibt. Die Stromstärke (Ampere) gibt an, wie viel Ladung jede Sekunde vorbeifließt. Der Widerstand (Ohm) ist das, was den Fluss behindert. Sie hängen über das Ohmsche Gesetz zusammen: Spannung = Strom × Widerstand. Erhöhe die Spannung, und es fließt mehr Strom; erhöhe den Widerstand, und es fließt weniger.

Strom braucht einen geschlossenen Kreis. Verlasse die Batterie, gehe durch die Lampe und kehre zum anderen Ende der Batterie zurück. Unterbrich den Kreis irgendwo – ein offener Schalter, ein durchtrennter Draht – und alles stoppt sofort, überall in diesem Kreis.

Wasser-Vergleich, ehrlich erklärt: Druck oben -> SPANNUNG (gemessen in Volt, V) Liter pro Sekunde -> STROM (gemessen in Ampere, A) enges Rohr -> WIDERSTAND (gemessen in Ohm) spannung = strom x widerstand (Ohmsches Gesetz) Gleicher Druck, engeres Rohr -> weniger Wasser pro Sekunde. Gleiches Rohr, mehr Druck -> mehr Wasser pro Sekunde.

Praxis

  1. Ordne jede elektrische Größe dem zu, was sie im Wasser-Modell bedeutet.

    Hinweise
    • Die Spannung ist das, was drückt, der Strom ist das, was tatsächlich fließt.
    • Die enge Röhre drückt das Wasser nicht — sie bremst es aus.

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  2. Der Schalter ist offen. Was passiert mit dem Strom im Stromkreis?

    Hinweise
    • Der Strom braucht einen Weg zurück dorthin, wo er hergekommen ist.
    • Ein offener Schalter hinterlässt eine Lücke im Kreis.

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  3. Bringe in die richtige Reihenfolge, was in einem Stromkreis ab dem Moment passiert, in dem der Schalter geschlossen wird.

    Hinweise
    • Nichts bewegt sich, solange es keinen Unterschied zwischen den beiden Enden gibt.
    • Dieselben Elektronen, die die Batterie verlassen, kommen auch wieder bei ihr an.

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