Strom

Strom

1. Leistung: gibt an wieviel elek. Arbeit der elek. Strom in jeder Sekunde verrichtet bzw. wieviel elek.Energie in anderen Energieformen umgewandelt wird

   • Elektrische Arbeit: Ladungen trennen W = U * Q
   • Gleichstrom
     • Proportionalität zur Spannung und Stromstärke
   • Wechselstrom
     • ohmsche Verbraucher z.B. Lampe P = U² / R = R * I²
     • gesonderte Betrachtung, da sie Einfluß auf die Phasenlage des Stroms haben
       • kapazitiver Verbraucher z. B. Kondensator S =U * I = √ (P² + Q²)
       • induktiver Verbraucher z. B. Spule P = √ 3 * U * I * cos α

2. Spannung: Ausgleichbestreben getrennter Ladungen zw. d. positiven & negativen Polen

   • ...liegt an
   • Formen:
     • Mischsp.: setzt sich aus beiden Formen zusammen
     • Wechselsp. :wechselnde Polarität, Mittelwert Null, Sinus-Kurve
     • Gleichsp. : gleiches Vorzeichen zu jeder Zeit
   • Verfahren zur Erzeugung:
     • Druck & Zug von Kristallen z.B Feuerzeug
     • Licht z.B Solarzelle
     • chemische Vorgänge z.B Batterie
     • bewegte Magnete in Spulen z.B Fahrraddynamo
     • Wärme z.B Thermoelemente

3. Widerstand: der elek. Strom wird durch den leiterwerkstoff behindert

   • Georg Simon Ohm: * 1789 † 1854 stellte den Zusammenhang zw. U / R / I fest und beweist seine Forschung
     • Ohmsche Gesetz: lässt mathematisch U / R / I in Stromkreisen berechnen, wenn zwei Größen bekannt sind
       • Gilt nur für ohmsche Widerstände mit linearen Zusammenhang zw. I und U
   • ϱ [Rho] = spezifischer Leiterwiderstand : hat jedes elek. leitendes Material Einheit Ω mm² / m
     • Abhängigkeit
       • Länge und Querschnittsfläche
         • R (L) = ϱ * l / A
       • metallische Leiter: Temperatur
         • Kaltleiter (PTC)
           • R⤴ = T ⤵
         • Heißleiter (NTC)
           • R⤴ = T ⤴
   • Parallelschaltung:
     • I(ges) = I(1) + I(2) + I(3) + I(n) U(ges) = U(1) = U(2) = U(3) =U(n) 1/R(ges) = 1/R(1) +1/R(2) +1/R(n)
       • Gesamtwiderstand kleiner als der kleinste Einzelwiderstand
       • bei zwei Widerständen R(ges) = R(1) * R(2) / R(1) + R(2)
   • Reihenschaltung:
     • I(ges) = I(1) = I(2) = I(3) = I(n) U(ges) = U(1) + U(2) + U(3) + U(n) R(ges) = R(1) +R(2) +R(3) +R(n)

4. Elektrischer Strom: die gerichtete Bewegung elek. Ladungsträger

   • ... fließt
   • die Ladungen, die in einer best. Zeit durch den Leitungsquerschnitt fließt I = Q / t
     • elekt. Ladung: Q = I * t Einheit Couomb C, durch Energiezufuhr werden dem Leitergegenstand Elektronen zugeführt oder entzogen
       • Leiter: alle Stoffe mit frei verfügberen Elektronen
         • Elektronenstrom bei Metallen
         • Ionenstrom bei Elektrolyten
       • Elektronenüberschuß = Elektronenzufuhr = negative Ladung Elektronenmangel = Elektronenentzug = positive Ladung
   • Griechen beobachteten die gute Aufladung des Bernsteins, Ursprung der Namensgebung der Elektrizität (élektron=Bernstein)

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