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Transkript Elektrische Stromstärke

Hallo, in diesem Video geht es um die elektrische Stromstärke als physikalische Größe. Vielleicht noch mal kurz zur Begriffserklärung. Strom, das sind ja die Ladungen, meist Elektronen, die in einem Leiter, zum Beispiel einem Metall, gerichtet fließen. Das heißt nur in eine Richtung. Naja und je mehr Ladungen fließen, desto größer ist dann auch die Stromstärke. Wenn wir uns hier dann einen Abschnitt herausnehmen, so wäre dann die Stromstärke gleich der Zahl der geflossenen Ladungen pro Zeit. Gut, aber so reicht uns das noch nicht. Wir wollen die Stromstärke richtig messen und Werte für sie bestimmen. Gut, dafür fangen wir von ganz vorne an. Die Stromstärke hat man als eine Basisgröße festgelegt. Das bedeutet, das die Stromstärke nicht aus anderen Größen abgeleitet wird, um ihren Wert zu bestimmen, sondern umgekehrt. Andere Größen wie zum Beispiel die Ladung Q wird aus der Größe der Stromstärke abgeleitet. Eine Basisgröße bedeutet dann auch, dass alles durch eine bestimmte Messvorschrift festgelegt wird. Wir gucken uns gleich mal an, was das bedeutet. Aber zunächst mal zu den grundlegenden Sachen. Das Formelzeichen der Stromstärke ist das I und die Einheit von der Stromstärke ist das A, das steht für Ampere. André Ampere lebte im 18. und 19. Jahrhundert und machte wichtige Entdeckungen im Elektromagnetismus, deswegen wurde das nach ihm benannt. Wichtig ist nun zur Festlegung einer Basisgröße, wie groß ist ein Ampere. Dazu wird ein Experiment durchgeführt. Dieses baut auf der magnetischen Wirkung des Stromes auf, denn immer dann, wenn Strom fließt, bildet sich automatisch ein Magnetfeld. Für das Experiment spannen wir im Vakuum zwei unendlich lange Drähte parallel nebeneinander. Das ist natürlich nur theoretisch möglich. Die beiden Drähte haben nur einen Abstand von 1 Meter nebeneinander. Achso und die Drähte haben eine unendlich kleine Ausdehnung. Auch das ist natürlich nur theoretisch möglich und dann wird durch beide Drähte in selber Richtung ein Strom geschickt. Und wie ich vorhin schon gesagt hatte, dann bildet sich ein Magnetfeld. Und zwar ist das hier kreisförmig um die beiden Drähte herum. Und genau in der Mitte zwischen den beiden Drähten löschen sich die beiden Magnetfelder aus, weil sie in unterschiedliche Richtungen wirken. Und das heißt für die Drähte, das sie eine Kraft nach innen verspüren. Um die Größe von einem Ampere zu bestimmen, hat man festgelegt, dass man die Drähte im Abstand von einem Meter betrachtet. Man misst nun die Kraft, die auf die Drähte wirkt, und hat definiert, dass wenn die Kraft 0,2 Mikronewton auf beiden Drähten beträgt, dann soll ein Ampere Strom fließen. Übrigens, 0,2 Mikronewton ist das selbe wie 2 mal 10^-7 Newton. Es handelt sich also um eine sehr kleine Kraft. So hat man damit die Größe von 1 Ampere bestimmt und damit auch andere Größen abgeleitet. Jetzt will man aber nicht jedes Mal, wenn man eine Messung des Stromes durchführen will, unendlich lange Drähte aufspannen. Man hat Strommessgeräte entwickelt, die auch auf der magnetischen Wirkung beruhen. Mit einer Spule kann man Strom messen. Eine Spule ist ein sehr sehr langer aufgewickelter Draht, durch den Strom fließen kann. Die Spule sitzt, von einer Feder gespannt, zwischen einem Magneten. Links ist der Nordpol und rechts ist der Südpol. Unten an der Spule ist ein Zeiger angebracht. Nun lässt man einen Strom durch die Spule fließen, und zwar erst mal rechts herum. Dann baut sich innerhalb der Spule ein Magnetfeld auf. Und wenn der Strom rechts herum fließt, dann ist oben der Nordpol und unten der Südpol. Und gleiche Pole stoßen sich ja ab und deswegen dreht sich dann die gesamte Spule mit dem Zeiger rechts herum. Das Magnetfeld dreht sich natürlich mit und die Spule dreht sich so lange, bis ein Gleichgewicht zwischen der Kraft der Feder und der Kraft des Magnetfeldes entsteht. Dort bleibt sie dann stehen. Ja und schaltet man den Strom dann ab, dreht sich die Spule wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Lässt man den Strom nun in die andere Richtung fließen, baut sich das Magnetfeld natürlich anders herum auf, das heißt oben ist Süden und unten ist Norden, und dann dreht sich die Spule auch in die andere Richtung, also links herum. Gut, und jetzt muss man zur Messung ja nur noch unten am Pfeil eine Skala anbringen, denn je größer ja die Stromstärke in dem Draht ist, desto größer ist auch das Magnetfeld, das sich aufbaut, und desto weiter dreht sich dann die Spule. Gut, das soweit zur Messung der Stromstärke. Jetzt müssen wir noch eine andere Sache klären. Also nehmen wir mal ein Beispiel. I = 3 Milliampere. Was wissen wir? Wir wissen, dass es sich um einen Strom handelt, wir kennen die Zahlen, nämlich 3, und wir wissen auch die Einheit, die ist Milliampere. Aber was fehlt, ist die Richtung des Stroms, die ist nämlich auch sehr wichtig. Gut, also zeichnen wir mal ein Schaltbild. Hier befindet sich die Spannungsquelle, dort eine Lampe und hier unten ein Strommessgerät. Gut, jetzt gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder es handelt sich um Gleichstrom, dann muss man die Richtung anzeigen, indem man hier + und - hinschreibt. Aber Achtung, bei der Bezeichnung der Richtung gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten. Wenn der Strom rechts herum fließt, also von + nach -, dann handelt es sich um die technische Stromrichtung. Die wird heute noch von Technikern verwendet und wurde damals von Ampere als Stromrichtung auch festgelegt. Man kann aber auch sagen, dass der Strom links herum fließt, also von - nach +. Das ist dann die Richtung des Elektronenstroms, denn ihr wisst ja, die Elektronen werden vom Minuspol abgestoßen und vom Pluspol angezogen. Das ist wichtig, darauf müsst ihr immer achten, welche Stromrichtung denn jetzt gemeint ist. Gut so viel erst mal zum Gleichstrom Es gibt aber auch noch eine andere Form des Stromes. Der hat dieses Zeichen hier und nennt sich Wechselstrom. Eine bestimmte Stromrichtung hat der Wechselstrom nicht. Seine Stromrichtung ändert sich ständig, das heißt, Minus- und Pluspol werden ständig umgepolt. Mal ist oben und mal ist unten Minus. Aus der Steckdose zu Hause kommt ein Wechselstrom mit der Frequenz 50 Hertz. Das bedeutet, dass der Minuspol 50-mal in der Sekunde oben ist. Und das heißt dann, dass 100-mal pro Sekunde sich die Stromrichtung ändert. Und das würde dann für unsere 3 Milliampere von oben bedeuten, das es mal 3 Milliampere, dann wieder -3 Milliampere, wieder 3 Milliampere, -3 Milliampere und so weiter. Und die Stromstärke springt ja nicht gleich von + nach -, sondern sie nimmt ab, wird zwischen durch sogar 0 und geht dann ins Negative, so wie bei einer Sinuskurve. Gut, das ist das Ende des Videos zur Stormstärke. Ich hoffe es hat Euch gefallen. Tschüss, bis zum nächsten Mal.

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22 Kommentare
  1. Default

    Echt sehr hilfreich!
    toll

    Von U Reinertz, vor etwa einem Jahr
  2. Default

    In welcher Einheit der Zeit wird gerechnet, also z.B. Sekunden, Minuten, Stunden... usw.?

    Von Benni.Rie, vor mehr als einem Jahr
  3. Default

    Ok dankeschön :)

    Von Lea 25, vor mehr als einem Jahr
  4. Karsten

    @Lea

    Beide werden verwandt, in der Physik nutzt man die Physikalische Stromrichtung oder spricht gleich von der Bewegungsrichtung der Elektronen. Die E-Technik und die Elektrischen Ausbildungsberufe nutzen dagegen die technische Stromrichtung. Daher wird insgesamt die technische Stromrichtung im Rahmen des Alltages häufiger verwandt.

    Wichtig ist zu wissen das es zwei gibt, und welche gemeint ist. Von Minus nach Plus (Physikalisch Elektronenstrom) oder von Plus nach Minus (technisch Lochleitung). Komplizierter wird es dann noch einmal, wenn man die Elektrolyse und galvansiche Zelle betrachtet.

    Von Karsten Schedemann, vor mehr als einem Jahr
  5. Default

    Was ist denn nun gebräuchlicher? Die technische Stromrichtung oder die physikalische Stromrichtung?

    Von Lea 25, vor mehr als einem Jahr
  1. Default

    Aber wie berechnet man wie viele elektronen fließen, wenn z.B 0,5 Ampère gegeben sind?

    Von Elena1512, vor mehr als einem Jahr
  2. Default

    Sweg

    Von Birgit 13, vor mehr als einem Jahr
  3. Karsten

    @von Geisler

    Stimmt, wurde umgehend in der Aufgabe auf 0,8 geändert.

    Von Karsten Schedemann, vor mehr als einem Jahr
  4. Default

    Bei der schweren Bonusaufgabe ist eine Kraft von 8 µN gegeben und in der Lösung wird von 0,8µN geredet. Müssen es dann nicht 20 A sein, die fließen? Kann dass mir jemand erklären? Danke im Vorraus!

    Von Geisler, vor mehr als einem Jahr
  5. Image

    Gut gemacht :3

    Von Julkim Jk, vor etwa 2 Jahren
  6. Default

    Cool Danke

    Von Dorothee Feltkamp, vor mehr als 2 Jahren
  7. Default

    Supi erklärt :))))

    Von Sbuerger, vor fast 3 Jahren
  8. Default

    Von Sbuerger, vor fast 3 Jahren
  9. Default

    gut erklärt! danke

    Von Sara Deniz, vor fast 3 Jahren
  10. Nikolai

    @Familie Steenbuck: Das sind sie auch! Drei Kommentare weiter unten habe ich erklärt wie der Exponent minus sieben zustande kommt. Lg aus der Redaktion!

    Von Nikolai P., vor etwa 3 Jahren
  11. Default

    ich dachte micronewtonsind nicht 10^-7,nähmlich 10^-6

    Von Fammm, vor etwa 3 Jahren
  12. Default

    Gut erklärt:D

    Von Kristin Kurtz, vor etwa 3 Jahren
  13. Nikolai

    @Parkoursel: Du hast recht 1µm=10^(-6)m aber Sandra hat auch recht, denn dann sind 0,2µm=0,2*10^(-6)m=2*10^(-7)m.

    Von Nikolai P., vor mehr als 3 Jahren
  14. Default

    Soweit ich weiß, sind micronewton nicht 10^-7, sondern 10^-6

    Von Parkoursel, vor mehr als 3 Jahren
  15. Armer zucker

    Echt klasse video mit ein wenig hintergrundwissen

    weiter so

    Von Link170299, vor fast 4 Jahren
  16. Default

    Ich habs schon verstanden, brauch keine Antwort

    Von Joaquin.Steinhäuser, vor fast 4 Jahren
  17. Default

    Sie sagen, dass sich die Stromrichtung 100 mal pro sekunde bei 50 HZ ändert, ändert sie sich nicht eigentlich 50 mal bei 50Hz?? Min: 7:41

    Von Joaquin.Steinhäuser, vor fast 4 Jahren
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