Elektrizität und elektrische Energie 06:09 min

Du kannst dir sicher denken, was passiert, wenn man einen Schalter betätigt. Irgendein elektrisches Gerät oder eine Lampe wird damit eingeschaltet. Hast du dir schon einmal Gedanken darüber gemacht, warum all diese Geräte funktionieren? Verantwortlich dafür sind Elektrizität und elektrische Energie und genau das ist heute unser Thema.

Die Vielfalt der elektrischen Energie

Dieses Thema teilen wir in mehrere Bereiche auf. Zunächst lernst du etwas über einfache Schaltkreise und ihre Elemente. Dann schauen wir uns die Batterie als Antrieb in diesem Stromkreis an. Wird die Batterie angeschlossen so startet die Übertragung der elektrischen Energie. Dabei wirst du lernen, dass Energie nicht verbraucht sondern umgewandelt wird. Und du erfährst, welchen Einfluss die Polungeiner Batterie hat.

Der Stromkreis einer Batterie

Beginnen wir zunächst mit einem ganz einfachen Schaltkreis und den Elementen. Das siehst du die Schaltsymbole einer Batterie, einer Lampe und eines Schalters. Wenn du nun die einzelnen Schaltelemente mit Kabeln verbindest, dann schließt sich der Stromkreis und die Lampe leuchtet.

Hier hast du den Vergleich, wie es mit den richtigen Bauteilen aussieht. Wie du siehst funktioniert unsere Schaltung - die Lampe leuchtet! Ist der Stromkreis jedoch geöffnet, dann leuchtet die Lampe nicht. Die Lampe leuchtet nur in einem geschlossenen Stromkreis. Das legt die Vermutung nahe, dass hier etwas fließen muss und nur dann fließen kann, wenn der Kreis komplett geschlossen ist.

Das, was hier fließt nennen wir Elektrizität. Und den Fluss von Elektrizität nennen wir elektrischen Strom.

Die Batterie als Energiespeicher

Doch was setzt diesen Fluss in Gang? Hier kommt die Batterie ins Spiel. Ein Stromkreis funktioniert nicht ohne eine Energiequelle. Wir können davon ausgehen, dass die Batterie hier als Antrieb wirkt. Im physikalischen Verständnis ist die Batterie ein Energiespeicher. Sie gibt diese Energie ab und ermöglicht so einen elektrischen Strom. Dann fließt die Elektrizität und die elektrische Energie wird übertragen.

Schauen wir uns nun an, wie das genau geschieht. Wir beschäftigen uns also mit der Übertragung von elektrischer Energie. Die Energie wird im geschlossenen Stromkreis transportiert. Wie du hier sehen kannst, wird die Energie von der einen Seite der Batterie durch die Kabel, den Schalter und die Lampe zur anderen Seite der Batterie transportiert. Es fließt ein elektrischer Strom.

Wird der Stromkreis unterbrochen, so stoppt der Energiefluss sofort und die Lampe erlischt. Du siehst also, dass die Energie entweder überall fließt oder gar nicht.

Messgrößen des elektrischen Stroms

Nun stellt sich noch die Frage, ob dieser elektrische Strom überall gleichgroß ist. Das überprüfen wir einmal mit mehreren Lampen. In diesem Schaltkreis sind zwei gleiche Lampen in einer Reihe hintereinander geschaltet. Schließen wir jetzt den Schalter, dann sehen wir, dass beide Lampen gleich hell leuchten. Der elektrische Strom ist also durch beide Lampen gleich groß.

Wie du siehst, wird also in einer Lampe nicht wirklich etwas verbraucht. Wäre es so, dann müsste die zweite Lampe ja weniger hell leuchten. Das tut sie aber nicht. In unsere Sprache haben sich nämlich leider ein paar falsche Begriffe eingeschlichen. Die elektrische Energie wird nicht verbraucht, sondern umgewandelt. Bei einer Lampe wird elektrische Energie in Licht- und Wärmeenergie umgewandelt.

Licht- und Wärmeenergie in Glühlampen

Und da wir gerade dabei sind: Hast du schon einmal gesehen, dass irgendwo mit Birnen Licht erzeugt wird? Natürlich nicht! Denn dazu nutzt man Lampen. Deshalb heißt das Bauteil auch Glühlampe und nicht Glühbirne. Glühbirne ist ein umgangsprachlicher Begriff. Und eine Glühlampe brennt auch nicht, sondern eine Glühlampe leuchtet. Wenn eine Glühlampe wirklich brennt, dann nur, wenn sie durchbrennt. Und dann ist sie kaputt.

Die Polung einer Batterie

Zum Abschluss werfen wir noch einmal einen Blick auf die Polung einer Batterie. Wie du ja weißt, hat eine Batterie einen Plus- und einen Minuspol. Für den Betrieb einer Lampe ist es egal, wie herum die Batterie eingesetzt wird.

Doch was ist, wenn wir so einen Elektomotor betreiben wollen? In dieser Stellung dreht sich der Motor linksherum. Tauschen wir jedoch die Polung der Batterie, so ändert sich auch die Drehrichtung des Motors. Die Polung der Batterie entscheidet also darüber, in welche Richtung die Elektrizität fließt.