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SG017 Stromstärke I

Spannung

Stromrichtung

Glossar 

Physik für Schülerinnen und Schüler

Ein elektrischer Strom bedeutet die Bewegung, das Fließen, von elektrischen Ladungen*), die in der Regel in einem Leiter vorhanden sind. Sie fließen immer im Kreis herum, aus einer Stromquelle heraus, durch den Leiterkreis zur Stromquelle zurück und auf der anderen Seite der Stromquelle wieder heraus. Wenn Elektronen den Strom transportieren, so fließen vom Minuspol immer wieder neue Elektronen nach, während beim Pluspol immer neue Elektronen in die Stromquelle zurück genommen werden. Die Stromquelle hat die Funktion einer Pumpe für die vorhandenen Ladungen. Sie liefert aber auch Energie, die mit Hilfe der fließenden Ladungen zu einem (Energie-)"Verbraucher" transportiert wird, z.B. zu einem Lämpchen oder einem Elektromotor.

Die (technische) Stromrichtung ist willkürlich definiert worden: Sie soll außerhalb einer Stromquelle von Plus nach Minus gerichtet sein. Im Inneren der Stromquelle fließt dann also der Strom weiter von Minus nach Plus. Wenn der Strom durch negative Elektronen transportiert wird, fließen diese also entgegengesetzt zur technischen Stromrichtung.

Das braucht dich nicht zu stören. Es gibt auch Leiter, in denen positive Ladungen aktiv sind, und sogar welche, bei denen positive und negative gleichzeitig fließen. Eine andere Definition würde dann auch nicht helfen. Deshalb und aus weiteren Gründen (vgl. z.B. Verschiebungsstrom) verwendet man in der Regel die technische Stromrichtung.


Beim Verkehrsstrom auf einer Autobahn z.B. könnte die Anzahl der in eine Richtung an einer Messstelle vorbeifahrenden Autos pro Minute ein Maß für die Stärke des Autostroms sein.

Ganz entsprechend wird als Maß für die elektrische Stromstärke I die Anzahl der elektrischen Ladungen genommen, die pro Zeiteinheit (1 s) an einer Messstelle vorbeifließen. Genauer wird definiert:

     I = ΔQ/Δt, wenn im Zeitabschnitt &Delta die Ladungsmenge ΔQ an der Messstelle vorbeifließt.    

Dementsprechend hat I die Einheit 1 C/s . Dafür wird fast immer 1 A (Ampère) geschrieben, und es gilt:  1 A = 1 C/s bzw. 1 C = 1 A·s.

    [I] = 1 A  

1 A kann definiert werden durch die magnetische Kraft, die zwei parallele Leiter unter bestimmten Bedingungen aufeinander ausüben, wenn beide vom Strom 1 A durchflossen werden.

Ein Kondensator sei mit der Ladung Q geladen. Dann sind auf der positiven Platte Q/e positive Elementarladungen, und auf der negativen Platte - Q/e negative Elementarladung. Wenn er über einen Stromkreis entladen wird,  verringert sich die Kondensatorladung um ΔQ < 0 .  Es fließen dann - ΔQ/e positive Elementarladungen ab, und die Stromstärke (von + nach -) beträgt I = - ΔQ/Δt . Der Vorzeichenwechsel gegenüber *) kommt daher, dass dort Q die transportierte Ladung ist und hier die noch vorhandene Ladung.


*) In manchen Schulbüchern liest man sinngemäß "Strom ist bewegte Ladung". Das kann nicht sein, denn Strom ist keine Ladung, erst recht keine bewegte.

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( Oktober 2013 )