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Grundlagen: Spannung, Stromstärke und Widerstand:

Allgemeines:
Wie bereits Eingangs dieses Kapitels erwähnt, beschäftigt sich die Elektronik und Elektrotechnik mit den Grundlagen und Vorgängen, darunter z.B. Strom, Spannung und Widerstand, Ohmsche Gesetz (Reihenschaltung bzw. Parallelschaltung) und elektrischer Energie. Damit dieser ganze komplexe Vorgang leichter erfasst werden kann, sollte man sich zuerst mit den Grundlagen vertraut machen, die wichtigste Grundlagen sind: Spannung U, Stromstärke I und Widerstand R:
 

Stromstärke I:
Definitionsgemäß gibt die elektrische Stromstärke (Symbol I) an, wie viele elektrische Ladungen (in der Regel von Elektronen oder Ionen getragen) in einer bestimmten Zeit bewegt werden. Die Stromstärke, die auch Strom genannt wird, wird in der Einheit Ampere (A) gemessen.
Zusammenfassung:

  • Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern (z.B. Elektronenstrom) und damit ein Maß für die Bewegung der Elektronen.
  • Strom ist das Maß für die Anzahl der an einer Stelle vorbeifliesenden Elektronen pro Sekunde (Ladung pro Zeit).1A ~ 6,25*1018 Elektronen pro Sekunde.


Spannung U:
Definitionsgemäß ist die (elektrische) Spannung eine Größe, die angibt, wie viel Arbeit oder Energie nötig ist, um ein Ladungsträger mit einer bestimmten elektrischen Ladung innerhalb eines elektrischen Feldes zu bewegen. Diese Definition kann man sich auch einfaher vorstellen. Damit "Strom" fließen in einem geschlossenen System fließen kann, benötigt man eine Spannung als Voraussetzung. Dabei versteht man unter dieser elektrischen Spannung die treibende Kraft, die die Ladungsbewegung (Stromstärke) ermöglicht bzw. verursacht. Grundsätzlich gilt: Je höher die Spannung, desto mehr Strom kann fließen.
Die Spannung,  die mit dem  Formelzeichen "U" bezeichnet wird,  wird in V (Volt) angegeben. 
Zusammenfassung:

  • Spannung ist ein Arbeit pro Ladung und entsteht durch die Trennung von Ladung, dabei gilt:je weiter man die Ladung „auseinander zieht“, desto höher ist die Spannung
  • Durch diese Ladungstrennung erhält man einen Plus- und einen Minuspol, der Minuspol hat dabei einen Überschuss an negativer Ladung (Elektronenüberschuss), der Pluspol hingegen hat einen Überschuss an positiver Ladung (Elektronenmangel)


Widerstand:

Der Widerstand sorgt dafür,dass die Spannung abfällt. Man kann sich den Widerstand so vorstellen, dass die Ladungsträger beim Durchgang eines Leiters (z.B. eines Metalls) mit dessen Atomen zusammenstossen. Der widerstand ist also ein Maß dafür, wir stark Elektronen gebremst werden. Der Widerstand hat aber nicht nur Auswirkung auf die Spannung U, sonden auch auf die Stromstärke I. Denn wie bereits erwähnt, gilt: je geringer die Spannung, desto weniger Strom kann fließen, dabei ist zu erwähnen, dass jeder "Stoff" bzw. jedes "Material" einen Widerstand hat.
Der Widerstand, der mit dem Formelzeichen "R" bezeichnet wird, wird in Ohm angegeben.
 

Zusammenhang zwischen diesen Messgrößen:
Für Ohmsche Widerstände kann man mithilfe der nachfolgenden Formel (Ohmsches Gesetz) den Zusammenhang zwischen den drei Messgrößen Spannung U, Widerstand R und Stromstärk I herstellen.

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