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Der Artikel Elektrischer Strom gehört zur Kategorie: Theoretische Elektrotechnik, Elektrischer Strom
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Schuko-Steckdose beim Endverbraucher von Elektrischem Strom Bildherkunft |
Elektrischer Strom ist die Bezeichnung für eine gerichtete Bewegung von Ladungsträgern, zum Beispiel von Elektronen oder Ionen, in einem Stoff oder im Vakuum. Ruhende Ladungsträger können durch unterschiedliche Kräfte in Bewegung gesetzt werden, in wichtigen Fällen sind das Coulomb- oder Lorentzkräfte. Einmal in Bewegung, können sich die Ladungsträger auch in feldfreien Räumen weiter bewegen. Ein Beispiel dafür ist die Elektronenbewegung in einer Fernsehröhre.
Umgangssprachlich wird elektrischer Strom auch kurz „Strom“ genannt, oft ist jedoch damit die Übertragung elektrischer Energie gemeint. Auch wird die physikalische Größe der Stromstärke, also die pro Zeit fließende Ladung, umgangssprachlich als Strom bezeichnet. Das Fließen eines elektrischen Stromes kann man an verschiedenen Wirkungen feststellen. Hauptsächlich sind dies die Lichtwirkung, die Wärmewirkung, die magnetische Wirkung und die chemische Wirkung.
Die großtechnische Bereitstellung von elektrischer Energie erfolgt im Kraftwerk, ihre Verteilung zu den Verbrauchern im Stromnetz. Die ausreichende Versorgung mit elektrischer Energie ist eine Grundvoraussetzung für das erfolgreiche Funktionieren einer modernen Volkswirtschaft.
- Formelzeichen Stromstärke: [Formel] – bei zeitabhängiger Stromstärke auch [Formel] oder [Formel] (Stromstärke zur Zeit [Formel])
- Einheit Stromstärke: Ampere
- Einheitenzeichen: A
Geschichte
Die technische Nutzung des elektrischen Stromes begann in der Mitte des 19. Jahrhunderts mit der Telegrafie und der Galvanik. Für beide Anwendungen reichten zunächst die Leistung von Batterien aus. Um 1866 erkannte Werner von Siemens das elektrodynamische Prinzip und nutzte es bei der Entwicklung des ersten Generators, den er als Zündmaschine für die Zündung von Sprengladungen vermarkten konnte. Ab 1880 entwickelten sich diese Generatoren immer mehr zu Großmaschinen, um den Strombedarf der immer größer werdenden Stromnetze befriedigen zu können. In erster Linie dienten diese Netze zur Bereitstellung von elektrischem Strom für die Beleuchtung mit Bogen- und Glühlampen in der Öffentlichkeit und den ersten Privathaushalten. Eine weitere Anwendung des elektrischen Stromes bestand in seinem Einsatz in Leuchttürmen, da die Bogenlampe eine wesentlich höhere Lichtstärke besitzt als die zuvor verwendeten Kerzen oder Petroleumlampen. Infolgedessen entstanden die ersten Kraftwerke, die zunächst noch mit einfachen Wasserturbinen und Dampfmaschinen angetrieben wurden. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts stehen leistungsfähige Dampfturbinen zur Verfügung, die bis in die Gegenwart als Kraftmaschinen bei der Stromerzeugung dominieren.In den letzten Jahren des 19. Jahrhunderts fiel auch die Endscheidung zwischen Gleichstrom- und Wechselstromsystem zugungsten des Wechselstroms. Letztlich war die Transformierbarkeit des Wechselstromes ausschlaggebend für die heutige Form der elektrischen Energieverteilung, obwohl die unproblematische Speicherung des Gleichstromes in Akkumulatoren zunächst Vorteile versprach und mit den gleichzeitig gebauten Straßenbahnnetzen ein interessanter Markt für diese Stromart vorhanden war.
Physikalische Zusammenhänge
Der elektrische Strom (bzw. die elektrische Stromstärke) kann in der Physik formal ausgehend von der elektrischen Ladung durch folgende Differentialgleichung definiert werden:- [Formel]
Der Strom I zu einem bestimmten Zeitpunkt gibt die pro infinitesimalen Zeitabschnitt dt fließende infinitesimale Ladung dQ an. Ist der Strom konstant, so kann man auch schreiben:
- [Formel]
Gleichwertig dazu kann der elektrische Strom auch über die Stromdichte J in einem Strömungsfeld mittels folgender vektoriellen Intergralgleichung definiert werden:
- [Formel]
Die Stromstärke I ist somit gleich dem Flächenintegral der Stromdichte J. Diese Definition ist dann sinnvoll anzuwenden, wenn man von der Beschreibung eines Vektorfeldes ausgeht und nicht von der Ladung Q.
Hier nun ein Beispiel zur Verwendung der ersten Definition:
Da in metallischen Leitern die Ladungsträger des elektrischen Stroms, die Elektronen, alle exakt die selbe Elementarladung e transportieren, kann man aus I auch die Zahl N der fließenden Elektronen abschätzen. N fließende Elektronen transportieren eine Ladung
- [Formel]
Fließt durch einen beliebigen Punkt einer Schaltung ein konstanter Strom von 1 Ampere so strömen pro Sekunde
- [Formel]
also etwa 6 Trillionen Elektronen durch den Punkt der Schaltung.
Entstehung des Stromflusses
Am Beispiel einer elektrischen Batterie lässt sich das Prinzip des Stromflusses veranschaulichen. Elektrochemische Prozesse in der Batterie bewirken eine Ladungstrennung; die Elektronen werden auf einer Seite gesammelt (Minuspol), auf der anderen Seite abgezogen (Pluspol). Hierdurch entsteht eine Potentialdifferenz, eine Elektrische Spannung zwischen den Polen. Ladungsträger, die einer Spannungsdifferenz ausgesetzt sind, erfahren durch selbige eine Beschleunigung. Wenn man die beiden Pole der Batterie durch einen elektrischen Leiter mit einem gegebenen elektrischen Widerstand verbindet, bewegen sich die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol: Ein elektrischer Strom fließt (technisch von Plus nach Minus). Die Trennung der Ladungen erforderte (chemische) Energie, die wieder frei wird, wenn der Strom fließt.In vielen Leitermaterialien ist die elektrische Stromstärke bei konstanter Temperatur proportional zur Spannung. Diese Erfahrungstatsache wird als „Ohmsche Gesetz“ bezeichnet und gab den Anlass, durch die Gleichung
- [Formel]
In einem Stromkreis der hier beschriebenen Art bestimmt also die aufgebaute Spannung, abgekürzt [Formel], und die Größe des elektrischen Widerstandes [Formel], die Stromstärke [Formel].
Technische Stromarten: Gleichstrom, Wechselstrom und Drehstrom
Technische Stromarten:
- Gleichstrom (engl. DC = Direct Current)
- Wechselstrom (engl. AC = Alternating Current)
- Mischstrom / Periodischer Strom.
Gleichstrom
Im einfachsten Fall fließt ein zeitlich konstanter Strom. Einen solchen Strom nennt man Gleichstrom (engl. direct current).
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techn. und phys. Stromrichtung Bildherkunft |
Zu beachten ist die Technische Stromrichtung: Vereinbarungsgemäß wird eine Stromrichtung von Plus nach Minus angenommen. Diese Stromrichtung geht auch in alle physikalischen Gleichungen ein, die den Strom als solchen betreffen. Eine elektrische Spannungsdifferenz ist jedoch immer von Plus nach Minus positiv. Daher ist die technische Stromrichtung sinnvoll und wird üblicherweise verwendet, damit die Richtungen von Strom und Spannung identisch sind. Die technische Stromrichtung ist nicht zu verwechseln mit der Flussrichtung der Elektronen (negative Ladungsträger), die entgegen der technischen Stromrichtung fließen. Siehe auch Technische und physikalische Stromrichtung.
Physikalische Stromrichtung: Um den Mechanismus des Stromflusses zu verstehen und bestimmte elektrische Eigenschaften von Materialien herzuleiten, betrachtet man die wirkliche Bewegung der Ladungsträger. In Metallen bewegen sich in der Regel Elektronen, also negative Ladungsträger, die vom Minus-Pol zum Plus-Pol fließen, denn am Minus-Pol herrscht ein Überschuss an Elektronen, und/oder am Plus-Pol ein Mangel, der durch den elektrischen Strom ausgeglichen wird, sobald der Stromkreis geschlossen wird.
In elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten sind gegebenenfalls positive und negative Ladungsträger oder reduzierbare und oxidierbare Stoffe vorhanden, die sich zu den jeweiligen Polen hinbewegen. An den Polen werden sie reduziert bzw. oxidiert, nehmen also an einem Pol Elektronen auf und geben Elektronen an dem anderen Pol ab und überbrücken dadurch die Übertragung von Elektronen im Stromkreis.
In einem Experiment mit einer wässrigen Lösung zur Feststellung der Stromrichtung wurde die physikalisch falsche, technische Stromrichtung ermittelt, da nur die positiven Ladungsträger sichtbar waren, die sich allerdings auf den Minus-Pol zubewegen.
Ein anderer Fall tritt bei p-dotierten Halbleitern auf: Hier verhalten sich fehlende Elektronen (so genannte Löcher oder Defektelektronen) wie positive Ladungsträger mit Masse. Da in der Löcherleitung die Elektronen die Löcher füllen wandern tatsächlich die Elektronen und hinterlassen an ihrem vorherigen Ort ein Loch. Daher wandern die Löcher in die entgegengesetzte Richtung der Elektronen.
Als Gleichspannungsquelle kommen galvanische Zellen (Batterien), entsprechende Dynamos (zum Teil mit nachgeschalteter Gleichrichtung), photovoltaische Zellen (Solaranlagen) oder Schaltnetzteile in Frage. In der Technik häufig anzutreffen ist auch eine Kombination von Transformator und Gleichrichter.
Fällt bei gleich bleibender Stromrichtung die Spannung (und damit, sofern ein Verbraucher angeschlossen ist, die Stromstärke) periodisch stark ab, so spricht man von einer pulsierenden Gleichspannung. Gleichrichter liefern beim Umwandeln von Wechselspannung in Gleichspannung meist pulsierende Gleichspannung, sofern die Spannung nicht durch Kondensatoren oder andere Maßnahmen geglättet wird.
Wechselstrom
Neben dem Gleichstrom gibt es auch noch den Wechselstrom (engl. alternating current). Wechselstrom zeichnet sich dadurch aus, dass die Stromrichtung periodisch wechselt. Die Frequenz, als Netzfrequenz bezeichnet, des Stromes gibt an, wie oft pro Sekunde der Strom in die selbe Richtung fließt, dementsprechend hat der europäische Haushaltsstrom bei 230 Volt Nennspannung eine Frequenz von 50 Hz. 230 Volt ist die Spannung eines Aussenleiters gegen den Neutralleiter; Ein Aussenleiter gegen einen anderen Aussenleiter weist eine Spannung von 400 Volt auf. In den USA sind das bei 117 Volt Nennspannung dagegen 60 Hz. Ein Wechselstrom wechselt seine Richtung in jeder Periode zweimal. In Summe über eine Periode gleicht sich der Wechselstrom üblicherweise aus.Um trotzdem Aussagen über die Stromstärke treffen zu können, wird eine effektive Stromstärke für Wechselströme definiert; diese Größe gibt einen Gleichstrom an, mit dem ein dem Betrag nach gleich großer Ladungstransport wie mit dem Wechselstrom erfolgen würde. Für einen sinusförmigen Wechselstrom ergibt sich die effektive Stromstärke als Wurzel des mittleren Quadrates der Stromamplitude.
[Formel]
Für Dreieckstrom:
[Formel]
Für Rechteckstrom fällt die Wurzel ganz weg:
[Formel]
Ist ein Gleichstrom einem Wechselstrom überlagert, so spricht man auch von Mischstrom.
Dreiphasenwechselstrom
Zur Energieübertragung wird heutzutage meistens Dreiphasenwechselstrom (umgangssprachlich Stark-, Dreh- oder Kraftstrom) verwendet. Beim Dreiphasenwechselstrom fließt der Strom in drei Leitern welche als Aussenleiter bezeichnet werden. Früher wurden die Aussenleiter auch als "Phase" bezeichnet. Die Ströme sind jeweils zueinander um eine drittel Periode phasenverschoben, so dass sich die Summe aller drei Ströme zu jedem beliebigen Zeitpunkt bei gleicher Last ausgleicht.Zusätzlich ist, je nach Schaltung, noch ein Neutralleiter vorhanden (Sternschaltung) welcher bei ungleichmässiger Belastung der Aussenleiter den Differenzstrom aufnimmt. Diese ungleiche Belastung tritt beispielsweise in privaten Haushalten auf, wo die einzelnen Verbraucher im Regelfall ungleichmässig auf die drei Aussenleiter verteilt sind.
Ein Drehstromnetz ist eine elegante Möglichkeit der Wechselspannungsübertragung: Das in Europa übliche 400-V-Drehstromnetz mit jeweils 400 V Wechselspannung zwischen den drei Außenleitern herrscht zwischen jedem der Außenleiter und dem Neutralleiter eine Wechselspannung von 230 V. Während man für die Übertragung von drei unabhängigen Wechselspannungen insgesamt sechs Leiter („Drähte“) bräuchte, kommt man in einem Drehstromnetz mit nur vier Leitern aus, wobei der vierte Leiter, der Neutralleiter bzw. der PEN, noch dünner ausgeführt werden kann, da sich bei der angestrebten gleichen, „symmetrischen“ Belastung in den drei Wechselstromkreisen die Ströme im Neutralleiter sogar völlig aufheben – Einzelheiten siehe Dreiphasenwechselstrom. Aufgrund der unterschiedlichen Last in einem Haushalt sind die Aussenleiter und der Neutralleiter mit identischer Stärke versehen.
Eine andere Möglichkeit ist das Anschließen eines 400-V-Wechselstrom-Verbrauchers an zwei Außenleitern, denn die Differenz zweier (phasenverschobener) sinusförmiger Spannungen ist wieder eine sinusförmige Spannung (400 V).
Gleichstrom und Wechselstrom dürfen nicht mit Gleichspannung bzw. Wechselspannung verwechselt werden. Allerdings führt im geschlossenen linearen Stromkreis eine Gleichspannung zu Gleichstrom und eine Wechselspannung zu Wechselstrom.
Technische Nutzung des elektrischen Stroms
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Graffiti zum Thema Energie Bildherkunft |
Elektrischer Strom ist eines der Verfahren des Energietransports. So wird heute die gesamte Beleuchtung, die meisten Haushaltsgeräte und die gesamte Elektronik und Rechnertechnik mit elektrischer Energie betrieben. Autos mit elektrischem Antrieb werden als umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen benzinbetriebenen Gefährten propagiert. Auch medizinische Geräte vom Röntgenapparat über den Kernspintomographen bis hin zum Zahnarztbohrer werden mit elektrischer Energie betrieben.
Elektrische Energie wird zumeist zentral in Kraftwerken erzeugt und über das Stromnetz an die Haushalte verteilt. Aus ökologischen Gründen wird aber auch zunehmend dezentrale elektrische Energiewandlung, z. B. mittels Photovoltaikanlagen auf privaten Dächern, gefördert. Wichtige Einrichtungen (z. B. Krankenhäuser) sind mit Notstromaggregaten ausgestattet, damit auch bei einem Stromausfall elektrische Energie zur Verfügung steht. Ist eine permanente Verbindung mit dem Stromnetz nicht möglich, z. B. bei Autos oder mobilen Geräten, so muss die elektrische Energie entweder zwischengespeichert oder direkt im Gerät erzeugt werden (z. B. mittels kleiner Solarzellen für Taschenrechner, oder mittels Brennstoffzellen). Eine direkte Speicherung der elektrischen Energie ist nur durch Wandlung in eine andere Energieform möglich, z. B. mittels Batterien oder Akkumulatoren, in einer anderen Größenordnung z. B. bei Pumpspeicherkraftwerken. Ausnahme bilden die Kondensatoren, die aber nur relativ kleine Energiemengen aufnehmen können.
Der umgangssprachliche Ausdruck "Strom verbrauchen" ist technisch gesehen nicht richtig, da der Strom, der in ein Gerät hineinfließt, auch wieder hinausfließt. In der Tat ist es beim üblichen Haushaltsstrom sogar so, dass die Elektronen nur im Leiter ein kleines Stück hin- und her "wackeln", ohne dass tatsächlich eine nennenswerte Anzahl von Elektronen aus der Leitung ins Gerät fließt. Was tatsächlich "fließt", ist elektrische Energie. Diese wird ebenfalls nicht verbraucht, wie sich das umgangssprachlich eingebürgert hat, sondern wird umgewandelt, z. B. in mechanische Energie (Motor), Wärmeenergie (Haartrockner) und chemische Energie (z. B. beim Aufladen von Handy-Akkus). Die dabei verrichtete Arbeit (das Produkt aus Spannung, Stromstärke und Zeit) wird durch einen sog. Stromzähler ermittelt. Deswegen wird der "Stromverbrauch" auch in der Energieeinheit Kilowattstunde, und nicht in der Stromeinheit Ampere gezählt.
Neben der Energieversorgung spielt der elektrische Strom auch für die technische Kommunikation eine wesentliche Rolle. So basiert das Telefonnetz zumindest am Teilnehmeranschluss bis heute auf elektrischer Signalübertragung. Dies gilt auch für moderne Datenübertragungstechniken wie DSL. Allerdings wird das eigentliche Telefonnetz heutzutage immer mehr auf Glasfaser umgestellt. Ebenfalls auf elektrischen Signalen basiert das Kabelfernsehen.
Die Kommunikation mittels elektromagnetischer Wellen basiert zwar nicht direkt auf elektrischem Strom, aber das Aussenden und Empfangen der Wellen ist prinzipiell nur über elektrische Anlagen möglich.
Energieverbrauch Privathaushalte
Deutschland 2002: 135,7 Terawattstunden
Der Energieverbrauch aus den Netzen der allgemeinen Versorgung blieb im ersten Quartal 2004 mit 130 Milliarden Kilowattstunden konstant. Somit nutzt die Wirtschaft ca. 3/4 der erzeugten Energie und die privaten Haushalte 1/4.
Energieverbrauch nach Haushaltsgeräten in Prozent
- Haushaltsgeräte Kühlen 30 %
- Haushaltsgeräte Kochen, Bügeln, Wäschetrocknen 18 %
- Heizung 17 %
- Klimaanlagen 17 %
- PC, TV, Audio, Telefon 10 %
- Licht 8 %
Energieverbrauch pro Nutzungseinheit
- Wäschetrockner ca. 2 kWh pro Trocknung
- Geschirrspülmaschine ca. 1 kWh pro Füllung
- Geräte im "Stand by" alt: 10 Watt = 0,24 kWh pro Tag; 87,6 kWh pro Jahr
- Geräte im "Stand by" modern: 2 Watt = 0,048 kWh pro Tag; 17,52 kWh pro Jahr;
(Anm.: Geschätzte Angaben)
Manche örtlichen Stromversorgungsunternehmen verleihen Energieverbrauchsmessgeräte, mit denen jedes Haushaltsgerät einzeln gemessen werden kann (Momentane Leistung in Watt und Energieverbrauch in kWh in einem Zeitintervall).
Strompreisentwicklung für private Haushalte
In der Vergangenheit sind die Strompreise kontinuierlich gestiegen. 1970 kostete eine Kilowattstunde im Bundesdurchschnitt 6,3 Cent, Anfang 2006 bereits 18,32 Cent.Stromstärketabelle
- Strom bei einer Taschenlampe: ca. 0,2 A = 200 mA
- Strom bei einem Ventilator: ca. 0,12 A = 120 mA
- Strom einer Zimmerbeleuchtung: ca. 0,2 A bis 1 A (200 mA bis 1.000 mA)
- Strom zum Betrieb einer Elektrolokomotive: über 300 A
- Strom in einem Blitz: ca. 100.000 A bis 1.000.000 A
Körperliche Auswirkungen des elektrischen Stromes
Elektrische Ströme sind ab einer gewissen Stärke für den menschlichen Organismus spürbar und bei höheren Stromstärken gefährlich. Außer der Stromstärke ist auch die Frequenz entscheidend, so sind bei Gleichstrom höhere Stromstärken zulässig, als bei technischedm Wechselstrom von 50-60 Hz.
Die folgende Tabelle gilt für Wechselstrom von ca. 50-60 Hz:
| Stromstärke | physiologische Auswirkungen |
|---|---|
| 1 mA | Wahrnehmbarkeitsschwelle: Unter diesem Wert sind elektrische Ströme für den Menschen kaum wahrnehmbar |
| 1 mA - 15 mA | Hier treten Muskelverkrampfungen auf. Der Stromeinfluss kann auch über längere Zeit ertragen werden |
| 15 mA | Loslassschwelle: Ab dieser Stromstärke kann ein unter Spannung stehender blanker Leiter nicht mehr losgelassen werden. Es treten stärkere Verkrampfungen auf. Strom kann nur kurzzeitig ertragen werden. |
| 50 mA | Gefahrenschwelle Bei längerer Einwirkung kann Bewusstlosigkeit auftreten. |
| 100 mA | Bei Körperdurchströmungen die länger als eine Herzperiode dauern, beginnt die tödliche Wirkung des Stromes. |
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Strom-Zeitabhängigkeit von Wechselstrom Bildherkunft |
Diese Werte sind statistische Werte, die je nach körperlicher Konstitution streuen können. Außer der Stromstärke und der Frequenz ist auch die Einwirkungsdauer und der Stromweg (Herz) entscheidend.
Die nebenstehende Grafik zeigt die Wahrscheinlichkeit einer Gefährdung. Unterhalb der grünen Linie besteht keine Gefährdung. Die weiteren Linien zeigen Bereiche mit steigender Wahrscheinlichkeit für Herzkammerflimmern.
Siehe auch
- Elektrizität
- Elektrostatik
- Elektrodynamik
- Stromerzeugung
- Amperemeter
- Ableitstrom
- Strom-Spannungs-Kennlinie
- Liste der größten Stromproduzenten
Weblinks
- Berechnung: Elektrischer Strom
- Versuche und Aufgaben zur Stromstärke
- Das ohmsche Gesetz
- Elektrizitätslehre für die Schule
- Elektrischer Strom – CC-Info
Diskussion der Autoren über den Artikel: Elektrischer Strom
Der für Menschen tödliche Strom
Der für Menschen tödliche Strom liegt nicht bei 500mA sondern kann inbesonders bei Kleinkindern schon bei 30mA liegen. Maßgeblich ist aber stets, welche Richtung der Strom durch den menschlichen Körper nimmt. Besonders gefährdet ist in diesem Zusammenhang das menschliche Herz. --Markus Schweiß, Markus Schweiß 06:57, 1. Jun 2006 (CEST)Physikalische Erklärung hinzugefügt!
Warum fließt Strom?!
- Gut so, das gehört eigentlich viel weiter nach vorn, da ja der Str--Suedwand 21:50, 16. Feb 2005 (CET)o--Suedwand 21:50, 16. Feb 2005 (CET)m, über den hier geredet wird, sich immer nur als folge einer vorhandenen Spannung einstellt. -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 10:43, 20. Nov 2004 (CET)
Abschnitt über Stahl
Den Abschnitt über Stahl finde ich etwas unpassend, was hat rostender Stahl mit Strom zu tun? Nur mal als Anmerkung, präzisere Vorschläge kommen noch. --Andreasbest 00:32, 12. Mai 2003 (CEST)Abschnitt Stahl wieder gelöscht, ist wirklich unsinnig. Mehr Erklärung zu dem Thema dürfte aber unnötig sein, da dies ja kein Technisches Handbuch ist sondern eine Enzyklopädie. Meine Meinung.
Grundsätzliches
Ein ganz erheblicher Teil des Artikels wäre günstiger aufgehoben unter einer Überschrift Elektrische Spannung. Der Strom stellt sich ja nur ein, wenn sich bei anliegender Spannung ein Leiter findet, über den Ladungsträger fließen können und es so zum Pänomen Strom kommen kann. Beispiel: Fällt bei gleichbleibender Stromrichtung die Stromstärke periodisch stark ab, so spricht man von pulsierendem Gleichstrom. Hier wird der Eindruck erweckt, es handele sich um ein selbständiges physikalisches Phänomen, tatsächlich ist der pulsierende Gleichstrom ja nur die logische Folge einer pulsierenden Gleichspannung. -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 10:43, 20. Nov 2004 (CET)Ich habe die Seite aufgerufen, um etwas über die Geschichte des elektrischen Stroms und die enormen Auswirkungen auf die Gesellschaft und das Leben zu erfahren. Strom ist mehr als Physik. Vielleicht kann jemand dazu etwas schreiben.-- Norbert Schmidt
- Der Artikel Elektrizität, wo das meiner meinung nach passender untergebracht ist, gibt dazu auch nicht viel her. Hadhuey 11:16, 8. Jan 2005 (CET)
Ich fragte mich nach dem Unterschied bzw. der historischen Entwicklung, warum in den USA, England etc. Strom mit 110V bei 60HZ und in Europa i.d.R. 230V bei 50HZ geliefert wird.
Fehl am Platz?
Für meinen geschmack habe ich die Dreh- / Wechselstromgeschichte etwas zu sehr ausgewalzt, ob wir das lieber in Dreiphasenwechselstrom darstelen? -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 12:56, 20. Nov 2004 (CET)Grundsätzlich ist der Stromstärke sehr unglücklich gewählt, um nicht zu sagen falsch. Ein Akkuschrauber mit 14 V ist stärker als ein Akkuschrauber mit 4,8 V, obwohl dessen Stromstärke unter Umständen sogar geringer ist. Die Spannung gibt die Stärke des Stroms an!
Fehler
Als Gleichstromquelle kommen galvanische Zellen (Batterien), ... Das sind alles Spannungsquellen, keine Stromquellen. Ich habe das im Artikel korrigiert, damit gehört die Passage aber eigentlich nicht mehr so recht zum Artikel. Ganz allgemein wären viele passagen glücklicher unter einer Überschrift ... Spannung aufgehoben. -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 10:43, 20. Nov 2004 (CET)Fragen zur sachliche Richtigkeit
Effektivwert
Ich finde die Erklärung für den Effektivwert des Stromes : "Für einen sinusförmigen Wechselstrom ergibt sich die effektive Stromstärke als Wurzel des mittleren Quadrates der Stromamplitude." sehr verwirrend. Stimmt das denn? Aus der Formulierung hätte ich nie die angegebene Formel erstellen können.- Das ist Formelmäßig korrekt, ich habe das inhaltlich ergänzt in der Hoffnung, dass das so klarer wird. -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 10:43, 20. Nov 2004 (CET)
Unverständliche Formulierungen
Einige Formulierungen fand ich so unverständlich, dass ich Sie zunächst aus dem Artikel entfernt habe. Nach Klärung kann man sie ja wieder einarbeiten -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 10:43, 20. Nov 2004 (CET)Beachtung der Gleichstromrichtung
Beim Gleichstrom muss neben der Stromstärke auch die Stromrichtung beachtet werden. Ich verstehe nicht, was uns diese Worte sagen wollen. -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 10:43, 20. Nov 2004 (CET)Drehstromvorteil
Drehstrom hat gegenüber Wechselstrom den Vorteil, dass zu keinem Zeitpunkt der Gesamt-Stromfluss Null ist. Warum das ein Vorteil sein soll, bleibt unverständlich, deshalb erst mal gelöscht. -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 10:49, 20. Nov 2004 (CET)Stromverbrauch
Stromverbrauch Privathaushalte Deutschland 2002 : 135,7 Gigawattstunden - Kann nicht sein, es müßte sich um Terawattstunden handeltn. Weiter unten steht: Der Stromverbrauch aus den Netzen der allgemeinen Versorgung blieb im ersten Quartal 2004 mit 130 Milliarden Kilowattstunden konstant. Das sind nun mal 130 Terawattstunden, denn: 130*10^9 * 10^3Wh = 130*10^12 Wh. --Simon666 10:35, 3. Dez 2004 (CET)- Begründeter Einwand, ich habe das korrigiert. -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 09:25, 4. Dez 2004 (CET)
- 2fast4me :-) -- Rainer Bielefeld Rainer Bielefeld 09:35, 4. Dez 2004 (CET)
Technische Nutzung
Um mal physikalisch-technisch pedantisch zu werden: wie richtig bemerkt, wird kein Strom verbraucht. Die alternative Erklärung, daß Energie verbraucht wird, ist auch falsch. Diese wird nicht verbraucht, sondern nur umgewandelt (el.->mech., chem. [Handy-Akku], Wärme). Von Verbrauch zu reden, ist umgangssprachlich zwar eingebürgert. Was aber tatsächlich gemessen wird, ist die elektrische Arbeit, die verrichtet wird. Wenn man noch nichts von Eltalpie gehört hat, muss man sich schon am Begriff Stromverbrauch oder auch Energieverbrauch stören. Tatsächlich wird aber bei jeder Energieumwandlung Energie entwertet und daher verbraucht!!
Definition überarbeitet
Habe den Definitionsteil etwas entschlackt. Die Brownsche Bewegung halte ich an dieser Stelle eher für verwirrend. Man müsste sonst auch noch in Details einsteigen wie Strom aufgrund eines Konzentrationsgradienten, Stromtransport durch Löcher in Halbleitern ...
Im Definitionsteil halte ich es für sinnvoller, sich darauf zu beschränken, was Strom tatsächlich ist, die Strömung von Ladungen pro Zeit. Auch die Klärung umgangssprachlicher Ungenauigkeiten halte ich für passend.
Zu bedenken ist ferner folgendes:
Es kann durchaus Strom geben ohne ein elektrisches Feld: Beispiel Elektronenstrahlen und wie war das mit Strom verursacht durch magnetische Induktion?
--suedwand 21:48, 16. Februar 2005 (CEST)
- Einspruch. Elektronenstrahlen haben genauso ein elektrisches Feld, wie die im Leiter eingesperrten Elektronen. Hätten sie keines, würde die Braunsche Röhre recht schlecht funktionieren. --yahp yahp 15:51, 8. Jun 2006 (CEST)
Kleinigkeiten
Zunächst: "die von dem Strom verursachende Spannung" klingt recht merkwürdig, ist das absichtlich so formuliert?
Ich habe mal unter Stromfluss ein paar klärende Zeilen verfasst und würde in diesem Zusammenhang auf ein paar interne Probleme hinweisen. Es wäre vielleicht nötig etwas Ordnung in die Wikipedia zu bringen und hier die wichtigsten begrifflichen Aspekte dahingehend klar zu stellen, dass Wikipediaintern nicht überall das falsche Lemma genutzt wird. Stromdichte ist da schnell zum Stromfluss geworden, was unschön ist, da ja der Begriff Stromfluss selbst schon falsch ist. Gleiches gilt für das gern genutzte der "Strom fließt" und müsste konsequent getilgt werden, um dieses Fehlverständnis nicht noch wuchern zu lassen. Da die Begriffe jedoch zahlreich und die Verwirrung groß ist, dürfte es viele derartige Beispiele geben. --Saperaud Saperaud
- Ja bring es in Ordnung! Davon lebt ja die Wikipedia! Also viel Spass beim Editieren. --Djj 22:49, 11. Mär 2005 (CET)
- Ganz werde ich das aus Zeitnot wohl nicht schaffen. Insgesamt über 140 Artikel allein hierzu. Bevor ich anfange: gibt es weitere Begriffsfragen die gleich mit geklärt werden könnten? --Saperaud [@] 17:51, 22. Mai 2005 (CEST) Saperaud (nachtrag)
Stromstärke als Redirect auf Elektrischer Strom ?
Gibt es einen Grund, warum die SI-Basis Stromstärke ein Redirect hierher ist? --Gruß, Hhielscher 16:44, 7. Okt 2005 (CEST)
Ja, weil die Stromstärke nach meinem Dafürhalten in diesem Artikel enthalten ist und die beiden Begriffe kaum voneinander zu trennen sind (die Stromstärke gibt die Höhe des elektrischens Stroms an...).--Tcommbee 18:38, 27. Sep 2006 (CEST)
Drehstrom?!?
Ich wollte nur mal anmerken, dass es sich bei der Bezeichnung Drehstrom um eine veraltete bzw. mittlerweile umgangssprachliche Bezeichnung für Dreiphasenwechselstrom handelt. Um die Genauigkeit dieses Artikels beizubehalten, sollte als Überschrift nicht Drehstrom bzw. Dreiphasenwechelstrom benutzt werden, sondern nur Dreiphasenwechselstrom. Im Artikel zu Dreiphasenwechselstrom kann man ja auch auf die alte Bezeichnung eingehen, ich halte das hier für fehl am Platze!
Bis dann :) -Cookiez 10:00, 22. Nov 2005 (CET)
Stromstärke aus der gewöhnlichen 230V-Dose
Hallo zusammen, ich bin Laie und habe gehört, dass man aus einer üblichen Dose 10 A Stromstärke abgreifen kann. Ist das richtig ? Ich konnte es mir aus den Daten des Artikels nicht herleiten/errechnen --84.166.232.18 01:12, 25. Mär 2006 (CET)
- Guck dir mal die Elektrische Sicherung an, mit der die Steckdose abgesichert ist und bedenke auch, ob an dieser Sicherung andere Verbraucher hängen.--Ot 06:49, 25. Mär 2006 (CET)
- Kommt drauf an, wie lange. Im Millisekundenbereich kannste viel mehr abgreifen ;-) Und bei einem Kurzschluss können sogar mehrere 1000 A fließen. Für die dauerhafte Nutzung: Im Haushalt sind Sicherungen mit 10A, 13A und 16A für Steckdosen üblich. --194.97.124.182 11:50, 12. Sep 2006 (CEST)
"Stromverbrauch"
Im Artikel wird des öfteren von "Stromverbrauch" gesprochen. Dies ist jedoch meines Wissens nach falsch, da "Strom" (eine sowiso sehr umgangssprachliche Bezeichnung für elektrische Energie) nicht verbraucht, sondern nur in andere Energieformen (Wärme, Licht,...) umgewandelt wird. Ich schlage als Alternative "Bedarf an elektrischer Energie" vor, auch wenn dies vieleicht etwas merkwürdig klingt und den Laien verwirren kann. (Was durch ein paar erklärende Worte, dass "Strom" nicht verbraucht wird, vermieden werden kann) Ich bitte um eure Meinung. --Oliver Tölkes 18:18, 20. Mai 2006 (CEST)- sehe ich auch so. Das Wort "Energiebedarf" trifft es weitaus besser.--194.97.124.182 11:47, 12. Sep 2006 (CEST)
Protonen
Das Bild zum physikalischen und technischen Stromrichtung finde ich sehr hilfreich. Jedoch sind "Protonen" Elementarteilchen, welche in Atomkernen vorkommen. Das passende Gegenstück zu Elektronen wären "Positronen" oder "Löcher". .--Boris 3. August 2006- Positronen kommen in der Realität nicht oft genug vor. Die Protonen sind die Teilchen mit positiver Ladung. Dass diese nicht wirklich über die Leitung wandern ist klar. --PeeCee PeeCee 12:04, 3. Aug 2006 (CEST)
- Positronen kommen als Antiteilchen von Elektronen tatsächlich selten vor. Das ist allerdings kein wirklich guter Grund, einen klar definierten physikalischen Begriff, wie den des Protons falsch anzuwenden. Protonen sitzen im Atomkern und leisten zur Leitfähigkeit von Materie keinen Beitrag.--Boris 3. August 2006
- Das Bild sollte geändert werden. Protonen sind nahezu nie die relevanten Ladungsträger (ausser im CERN ;-)). Im Festkörper sind das nunmal traditionell Defektelektronen, in Flüssigkeiten sind diverse Ionen schuld. Mir ist nicht bekannt, ob Elektrolyte vorkommen, in denen freie Wasserstoffionen unterwegs sind? In wässriger Lösung wird ja gleich Oxonium gebildet. --yahp yahp 22:23, 4. Aug 2006 (CEST)
Vandalismussperre
Habe Hinweis "Vandalismussperre" eingefügt. Der Artikel ist schon seit 16. März 2006 gesperrt. Hat man wohl vergessen. -- 84.189.197.163 00:19, 15. Sep 2006 (CEST)
== I=
{Vorlagendokumentation|unter Hilfe:Vorlagen#Problem: Senkrechter Strich in Parametern} = Q-dot finde ich etwas karg. (hier erledigt!)==
Da dieser Grundlagenartikel hier sicher auch von Anfängern besucht wird, finde ich die Definition in /*Physikalische Zusammenhänge*/ etwas dürfitg. Formal mag das ja stimmen, aber m. E. sollte man schon dazu sagen welche Ladungsmenge sich hier ändert. Unmittelbar klar ist dies eigentlich nur beim Entladestrom, wenn sich ein Kondensator entlädt. --KleinKlio 18:30, 12. Okt. 2006 (CEST)
Hallo? (20 Tage)--KleinKlio 18:59, 1. Nov. 2006 (CET)
Ich habe den fraglichen Abschnitt jetzt aufgrund von Ermutigungen in der Portaldiskussion gelöscht.
Gründe:
- Was die "Definition" der Stromstärke als Zeit-Ableitung der (welcher?) Ladung angeht s. o.!
- U=RI oder auch „Kanton Uri“, wie mans so schön gelernt hat, ist nicht das ohmsche Gesetz sondern die Definition der Größe Widerstand. Das ohmsche Gesetz besagt, etwas über die Proportionalität von Stromstärke und Spannung bei gewissen Leitermaterialien unter gewissen Bedingungen (nämlich im wesentlichen T=konst). Letzteres scheint zwar in Ohmsches Gesetz vergessen worden zu sein, aber was URI ist, steht dort richtiger.--KleinKlio 01:54, 3. Nov. 2006 (CET)
Danke Fredstober, das sieht doch schon viel besser aus (freu!). Tut mir leid, dass ich hier mit dem Hammer argumentiert habe, aber hat sich halt lange niemand gekümmert.
Vorschlag für den Abschnitt „Entstehung des Stromflusses“ (ich kann wg. Halbsperrung nicht editieren):
Am Beispiel einer elektrischen Batterie lässt sich das Prinzip des Stromflusses veranschaulichen. Elektrochemische Prozesse in der Batterie bewirken eine Ladungstrennung; die Elektronen werden auf einer Seite gesammelt (Minuspol), auf der anderen Seite abgezogen (Pluspol). Hierdurch entsteht eine Potentialdifferenz, eine Elektrische Spannung zwischen den Polen. Ladungsträger, die einer Spannungsdifferenz ausgesetzt sind, erfahren durch selbige eine Beschleunigung. Wenn man die beiden Pole der Batterie durch einen elektrischen Leiter mit einem gegebenen elektrischen Widerstand verbindet, bewegen sich die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol: Ein elektrischer Strom fließt (technisch von Plus nach Minus). Die Trennung der Ladungen erforderte (chemische) Energie, die wieder frei wird, wenn der Strom fließt.
In vielen Leitermaterialien ist die elektrische Stromstärke bei konstanter Temperatur proportional zur Spannung. Diese Erfahrungstatsache wird als „Ohmsche Gesetz“ bezeichnet und gab den Anlass, durch die Gleichung
- [Formel]
In einem Stromkreis der hier beschriebenen Art bestimmt also die aufgebaute Spannung, abgekürzt [Formel], und die Größe des elektrischen Widerstandes, [Formel], die Stromstärke [Formel].
Wer editieren kann und mit der Fassung leben kann, möge es einfügen und dabei vielleicht noch meinen link auf „Gerätekonstante“ fixen. Habe auf die Schnelle kein Lemma gefunden, wo der Begriff erklärt wird.--KleinKlio 08:53, 3. Nov. 2006 (CET)
PS.: Ich hoffe, dass nicht meine Abschnittslöschung die erneute Halbsperrung zur Folge hatte. --KleinKlio
Ergänzend: Der Vorschlag ist eine nur im letzten Teil veränderte Version des bestehenden und sollte diesen ersetzen.--KleinKlio 08:59, 3. Nov. 2006 (CET)
Konnte den Vorschlag mit Hilfe von Markus Schweiß einarbeiten. Damit ist diese Sache hier aus meiner Sicht erledigt!--KleinKlio 09:54, 3. Nov. 2006 (CET)
Rechtschreibfehler
es heisst 'Infinitesimal'wieviel wiegt strom?
wieviel wiegt strom? wiegen leere batterien beispielsweise weniger als volle? (Frage von IP 85.179.3.4 )
Das ist denke ich eher eine philosophische Frage, aber rein rechnerisch wiegt sie wirklich weniger, da sie ja weniger Energie enthält und nach e=mc² ist sie dann wirklich ein wenig leichter --WolfgangS 18:41, 26. Nov. 2006 (CET)
