Elektrizität

Unter dem Begriff „Elektrizität“ werden in der Physik sämtliche Phänomene zusammengefasst, die mit Ladung zu tun haben. Die Phänomene werden dabei in zwei Bereiche unterteilt: Die Elektrostatik beschreibt die Ereignisse bei ruhenden Ladungen, während die Elektrodynamik sich mit bewegten Ladungen befasst.

Ladungen

Ladungen sind winzige atomare Teilchen mit einer bestimmten elektrischen Ladung. Diese Teilchen können positiv oder negativ geladen sein. Zwei gleich geladenen Teilchen stoßen einander ab, während sich unterschiedlich geladene Teilchen gegenseitig anziehen.

Elektrostatik

Die genannte Anziehung und Abstoßung zeigt sich bei Phänomenen, die der Elektrostatik zugeordnet werden. Im Alltag bemerkt man dies am häufigsten, wenn sich plötzlich Gegenstände anziehen. In Papierschnipseln, die am Plastikordner hängen oder Haaren, die sich dem ausgezogenen Pullover entgegenstrecken, wurden Ladungen getrennt. Durch Reibung wurden Ladungen in den anderen Gegenstand übertragen.

Bei einem Gewitter werden so viele Ladungen zwischen der Wolke und dem Boden getrennt , dass sich dieser Unterschied schlagartig entlädt: ein Blitz entsteht. Die große Ladungstrennung gleicht sich durch einen rapiden Ladungsfluss aus.

Elektrodynamik - „Stromfluss“

Wenn sich elektrische Ladungen bewegen, spricht man von einem elektrischen Strom. Ein Strom findet immer zwischen zwei Punkten statt, die einen sogenannten Stromkreis bilden. Oft wird diese Ladungsbewegung auch als „Stromfluss“ bezeichnet. (Da Strom in jedem Fall eine gerichtete Bewegung ist, ist dieser Ausdruck eine Dopplung und bedeutet in etwa 'fließender Fluss'.)

Ein Strom entsteht, wenn zwischen zwei Punkten eine Spannung herrscht und sich Ladungen zwischen den beiden Punkten bewegen können (siehe unten). Im Stromkreis heißen diese zwei Punkte Pluspol und Minuspol. In metallischen Leitern bewirken Elektronen den Stromfluss und diese fließen vom Minuspol zum Pluspol. Die technische Stromrichtung verläuft hingegen vom Pluspol zum Minuspol, was eine historische Festlegung ist, die sich der damaligen Unkenntnis über die Ursache des Stromflusses verdankt. Die Spannung ist darauf zurückzuführen, dass zwischen den Polen Ladungen getrennt sind. Je mehr Ladungen getrennt sind, desto größer ist die Spannung.

Die Stärke des Stroms wird in der Stromstärke gemessen. Sie gibt an wie viele Ladungen sich in einem Zeitraum durch einen bestimmten Bereich bewegen.

Leiter und Nichtleiter

Strom kann durch unterschiedliches Material unterschiedlich gut fließen. Dabei lassen sich Leiter und Nichtleiter unterscheiden. Leiter sind typischerweise Metalle. Durch diese können sich Ladungen besonders gut bewegen, so dass sie den Strom gut leiten. Nichtleiter (Isolatoren) leiten Strom besonders schlecht. Die Ladungen können sich in ihrem Inneren nicht frei bewegen, so dass kein Strom fließen kann.

Je besser ein Stoff leitet, desto weniger Spannung benötigt man, um einen bestimmten Strom zu erlangen. Man spricht dabei von einem geringen Widerstand.

Um zu verhindern, dass bei Fernleitungen Strom abfließt, werden die Leitungen mit Hilfe von Isolatoren befestigt.

Ein spannendes Thema

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