Aus Strom wird Wärme

Wenn, wie im Bügeleisen, Toaster oder der herkömmlichen Glühlampe, Wärme durch elektrischen Strom erzeugt wird, dann findet immer eine Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie statt.

In vielen Fällen möchte man die Umwandlung in Wärme möglichst reduzieren, weil Wärmeenergie, die an die Umgebung abgegeben wird, nicht mehr sinnvoll nutzbar ist. Deswegen setzt man heutzutage z. B. häufig sogenannte Energiesparlampen anstelle von herkömmlichen Glühlampen ein. Herkömmliche Glühlampen wandeln nur etwa 5% der elektrischen Energie in Licht um und etwa 95% in „nutzlose“ Wärme.

Bild: Das Innere einer Ceranfeld-Kochplatte. Gut zu sehen ist
der lange Heizdraht.

Bei Geräten wie dem Bügeleisen oder dem Elektroherd ist das natürlich anders. Bei solchen Geräten ist die entstehende Wärme nicht nutzlos, sondern man will sie nutzen. Diese Geräte sind deshalb extra mit einem Element ausgestattet, das elektrische Energie möglichst vollständig in Wärme umwandelt. In diesen Heizelementen passiert im Prinzip das Gleiche, wie in normalen elektrischen Leitern – also z.B. in Drähten.

Immer, wenn Strom durch einen Leiter fließt, erwärmt sich der Leiter. Bei gleicher Stromstärke erwärmen sich verschiedene Leiter (z. B. Eisen- oder Kupferdraht) unterschiedlich stark. Die Leiter, die sich stärker erwärmen, leiten den Strom auch schlechter. Man spricht davon, dass sie einen höheren elektrischen Widerstand haben.

Den elektrischen Widerstand kann man sich als eine Hemmung vorstellen, die der Leiter auf den Stromfluss ausübt. Je größer die Hemmung ist, desto schlechter wird der Strom geleitet – und desto mehr Wärme wird bei diesem Prozess erzeugt.