Wie lautet die Formel für Strom?

Die Frage "Was ist Strom?" wird in diesem Artikel auf einfache Art und Weise erklärt. Kurzfassung der Inhalte:

• Eine Erklärung, was der elektrische Strom ist.
• Viele Beispiele rund um den elektrischen Strom.
• Aufgaben / Übungen zum elektrischen Strom.
• Ein Video, welches sich mit dem elektrischen Strom und der Stromstärke befasst.
• Ein Frage- und Antwortbereich rund um diesen Grundbegriff der Elektrotechnik.

Hinweis:

Dieser Artikel ist Teil unseres Kurses zur Elektrotechnik "Von der Grundlagen der Elektrotechnik in der 5. Klasse bis zum Ingenieur".

Erklärung: Strom einfach erklärt

In den Grundlagen der Elektrotechnik lernt man, dass es elektrische Ladungen gibt. Es gibt positive elektrische Ladungen und negative elektrische Ladungen. Dies führt uns zum elektrischen Strom.

Hinweis:

Unter dem elektrischen Strom versteht man die gerichtete Bewegung von elektrischen Ladungsträgern. In der Schule spricht man hier meistens von der Bewegung von Elektronen.

Stellt euch dies einfach so vor, als würden durch einen Draht Elektronen fließen.

Wir hätten nun die Frage "Was ist Strom?" einfach geklärt. Nur ganz so einfach ist dies mit dem elektrischen Strom nicht. Denn es gibt Voraussetzungen dafür, dass ein Strom überhaupt fließen kann.

Elektrische Ströme fließen in den meisten Fällen in geschlossenen Stromkreisen. Ein geschlossener Stromkreis umfasst im Normalfall

• mindestens eine elektrische Quelle
• mindestens ein Gerät oder Bauteil
• die mit Leitungen verbunden sind

Die nächste Grafik zeigt einen Stromkreis mit einer leuchtenden Lampe (gelb), Drähten und ganz links ist eine Energiequelle (die zwei Striche).

Die Grafik zeigt einen geschlossenen Stromkreis. Das Gegenteil davon ist ein offener Kreislauf. Bei diesem ist die Leitung unterbrochen, entweder durch einen Schalter oder zum Beispiel durch ein Durchtrennen der Leitungen. In einem offenen Stromkreis fließt kein Strom.

Wie viel Strom fließt?

Wie groß ein Mensch ist gibt man meistens in Meter an. Das Gewicht einer Person wird oft in Kilogramm angegeben. Aber in was gibt man den Strom an? Dazu gibt es das Ampere, abgekürzt mit einem A. Damit wären wir bei der elektrischen Stromstärke.

Hinweis:

Die elektrische Stromstärke gibt an, wie viel elektrische Ladung sich pro Sekunde durch einen Leiter bewegt. Die Einheit ist das Ampere (A). In Formeln wird die elektrische Stromstärke für ein großes I eingesetzt.

Mit diesem Wissen kann man fast schon vermuten, dass man den elektrischen Strom berechnen kann, indem man die Ladung pro Zeit berechnet. Die Formel lautet damit:

Oder in Worten:

Hinweis: Die Formel wird manchmal mit Delta-Angaben geschrieben. Dies ist jedoch zu schwierig für Einsteiger der Elektrotechnik. Daher habe ich hier darauf verzichtet.

Es gibt noch zahlreiche weitere Formeln um die elektrische Stromstärke zu berechnen. Eine weitere möchte ich daher hier noch kurz erwähnen. Da wäre zunächst die Formel, die zum Ohmschen Gesetz gehört. Bei dieser tauchen noch zwei Begriffe auf, die wir hier ganz kurz noch erwähnen sollten (und in den nächsten Artikeln ausführlicher besprochen werden).

• Spannung: Die elektrische Spannung gibt an, wie stark der "Antrieb" des Stromes ist. Je mehr Spannung vorhanden ist, desto mehr Strom kann fließen. Die Spannung "drückt" etwas umgangssprachlich ausgedrückt die Ladungen durch die Leitung. Spannungen werden in Volt - kurz V - angegeben.
• Widerstand: Der elektrische Widerstand hingegen behindert die Bewegung der Ladung. Je höher der Widerstand, desto weniger Strom. Widerstände werden in Omega - kurz Ω - angegeben.

Wie man sehen kann, stehen sich Spannung und Widerstand entgegen. Wie viel Strom fließt, hängt damit von beiden Größen an. Es gilt:

Oder in Worten:

Wir kennen nun die Formel um den Strom zu berechnen, besser gesagt die elektrische Stromstärke. Im nächsten Abschnitt folgen dazu noch Beispiele. Zuvor jedoch noch kurz der Unterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom:

• Gleichstrom: Als Gleichstrom wird ein elektrischer Strom bezeichnet, dessen Stärke und Richtung sich zeitlich nicht ändert. Anders ausgedrückt: Der Strom fließt nur in eine Richtung und dies immer gleich stark.
• Wechselstrom: Wechselstrom bezeichnet elektrischen Strom, der seine Richtung in regelmäßiger Wiederholung ändert. Die elektrischen Ladungen bewegen sich somit abwechselnd in eine Richtung und danach wieder in die andere Richtung. Wie als würdet ihr mit dem Auto eine Straße immer wieder hoch- und runterfahren.

Beispiele elektrischer Strom

In diesem Abschnitt sollen einige Beispiele rund um den elektrischen Strom behandelt werden. Dabei handelt es sich teils um reine Textaufgaben, teils auch um Rechenaufgaben zu diesem Thema.

Beispiel 1:

Nenne einige elektrische Geräte, die mit Strom funktionieren.

Lösung:

Es gibt ganz viele elektrische Geräte. Ein paar Beispiele wären:

• Kühlschrank
• Fernseher
• PC
• Smartphone / Handy
• Haartrockner
• Waschmaschine
• Klimaanlage
• Kaffeemaschine

Beispiel 2:

In einem Zeitraum von 4 Sekunden liegt eine konstante Stromstärke von 2 Ampere vor. Berechne die elektrische Ladung.

Lösung:

Wir stellen die oben genannte Gleichung erst nach Q um. Danach setzen wir für I die 2 Ampere ein und für t die Zeit von 4 Sekunden. Multiplizieren wir "2" mit "4" und "A" mit "s" erhalten wir 8 As. Wir vereinfachen noch: 1 As = 1 C, daher sind 8 As = 8 C.

Beispiel 3:

Wir haben eine Spannung von 6 Volt und einen Widerstand von 2 Ohm. Wie viel Strom fließt?

Lösung:

Wir nehmen die Formel von weiter oben, welche den Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Widerstand zeigt. Hier setzen wir für die Spannung "U" nun 6 Volt ein und für den Widerstand R setzen wir 2 Ohm ein. Dadurch erhalten wir den Strom zu 3 Ampere.

Aufgaben / Übungen zum Strom

Aufgabe 1: Hier bekommt ihr sowohl Fragen zum elektrischen Strom als auch Aufgaben zum Rechnen. Wer eine Frage oder Aufgabe nicht mag, der kann auf "überspringen" klicken. Zur ersten Frage: Was versteht man im Allgemeinen unter elektrischem Strom?

Du hast 0 von 6 Aufgaben erfolgreich gelöst.

Elektrischer Strom Video

Grundlagen Elektrotechnik

Die Grundlagen der Elektrotechnik werden in diesem Video behandelt. Dabei geht es zunächst um Grundbegriffe wie Strom, Spannung und Widerstand. Auch deren Zusammenhang über das Ohmsche Gesetz wird behandelt. Im Anschluss wird ein einfacher Stromkreis behandelt. Bei diesem kann es auch immer mal wieder vorkommen, dass mehr als 1 Widerstand vorliegt. Daher wird das Zusammenfassen von Widerständen ebenfalls gezeigt.

Fragen mit Antworten elektrischer Strom

In diesem Abschnitt sehen wir uns noch Fragen und Antworten zum elektrischen Strom an.

F: Wann wurde Strom entdeckt und wann wurde dieser erstmals technisch genutzt?

A: Genau wissen tut dies niemand. Es ist jedoch überliefert, dass bereits Thales von Milet im 6. Jahrhundert vor Christus entdeckte, dass Bernstein andere Körper anzieht. Bis zu ersten "richtigen" technischen Nutzung verging jedoch noch sehr viel Zeit. Erst im 19. Jahrhundert begann man zum Beispiel mit dem Einsatz der Telegrafie.

F: Ist Strom gefährlich?

A: Grundsätzlich ist beim Umgang mit Strom aufzupassen. Der menschliche Körper leitet den elektrischen Strom. Bei sehr kleinen Strömen passiert hier im Normalfall nichts. Größere Ströme hingegen können den Menschen schwer verletzen oder gar töten. Daher muss man zum Beispiel sehr aufpassen, wenn man an der Steckdose im Haus arbeitet. Bei unsachgemäßer Nutzung können Ströme durch den Menschen führen, welche tödlich enden.

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