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So funktioniert ein einfacher Stromkreis
Was ist eine Stromquelle?
Anders als viele vermuten, ist eine Stromquelle keine statische Elektrizität und kann auch nicht mit einem Blitzschlag verglichen werden. Der Begriff Strom oder Elektrizität ist im Wesentlichen eine Kraft, die sogenannte Schleifen aus leitendem Material erzeugt, durch die Elektronen übertragen und an Teilen dieser Schleifen in Energie umgewandelt werden. Gemeint ist damit also der Transport von elektrischen Ladungsträgern. Diese können zum Beispiel in Form von Elektronen in Leitern, Leitungen oder in Form von Ionen in Elektrolyten vorkommen. Diese Art von Stromfluss bezeichnet man auch als Konvektionsstrom.
Was ist mit einer Schaltung oder einem einfachen Schalter gemeint?
Eine Schaltung ist der tatsächliche oder beabsichtigte Strompfad zwischen Punkten unterschiedlicher Spannung. Bei einem 120-Volt-Haushaltsstromkreis führt der Pfad durch ein Kabel vom Leistungsschalter, also einem Verbraucher, und ein neutrales Kabel, das mit der geerdeten neutralen Leiste in der Schalttafel verbunden ist. In gewisser Weise ist jede Abfolge, die Strom erzeugt (zum Beispiel durch eine Glühlampe und einen Schalter), ein Stromkreis, aber die häufigste Bedeutung ist der "Zweigstromkreis". Das bezieht sich auf alles, was von einem bestimmten Schaltzeichen oder einer bestimmten Sicherung versorgt oder unterbrochen wird.
Wie ist ein einfacher Stromkreis mit einer Spannungsquelle aufgebaut?
Es gibt zwei Haupttypen von Schaltkreisen. Sie unterscheiden sich dadurch, wie die Komponenten in ihnen angeordnet sind. Der Aufbau eines einfachen Stromkreises wird folgendermassen definiert:
- Eine Schaltung, bei der die Komponenten in einer geraden Linie angeordnet sind, sodass der gesamte Strom nacheinander durch jede Komponente fliesst.
Wenn du eine Grundschleifenschaltung mit einer an zwei Widerstände angeschlossenen Batterie und dann eine Verbindung zur Batterie herstellst, sind die beiden Widerstände in Reihe geschaltet. Der Strom fliesst also vom positiven Anschluss der Batterie zum ersten Widerstand, von diesem zum zweiten Widerstand und dann zurück zur Batterie.
Was ist eine Parallelschaltung?
Die Parallelschaltung umfasst eine eigene Klasse von Schaltungen und unterscheidet sich deutlich von einem einfachen Stromkreis. Eine Schaltung mit zwei parallelen Widerständen ist in zwei Spuren mit jeweils einem Widerstand aufgeteilt. Wenn der Strom einen Übergang erreicht, muss die gleiche Strommenge, die in den Übergang eintritt, auch den Übergang verlassen. Dies wird als Ladungserhaltung und in der Elektronik als Gesetz von Kirchhoff bezeichnet. Wenn die beiden Pfade den gleichen Widerstand haben, fliesst ein gleicher Strom durch sie. Wenn also sechs Ampere Strom einen Übergang mit gleichem Widerstand auf beiden Pfaden erreichen, fliessen jeweils drei Ampere weiter. Die Pfade werden dann wieder verbunden, bevor sie wieder mit der Batterie verbunden werden, um den Stromkreis zu vervollständigen.
Wo an einer Steckdose muss ich Drähte anbringen, um einen einfachen Stromkreis zu erzeugen?
Wenn du die Vorderseite der Dose mit den Schlitzen über dem Loch betrachtest, erhält der kürzere Schlitz rechts die heissen (schwarzen oder roten) Drähte durch Befestigung auf dieser Seite. Der längere Schlitz auf der linken Seite erhält die neutralen weissen Drähte durch Befestigung. Das Loch erhält den (blauen oder grünen) Erdungsdraht durch Anbringen an der grünen Schraube. Auf diese Weise kannst du auch Stromstärken und den Widerstand messen.
Was kann passieren, wenn beim Errichten eines Stromkreises etwas schiefläuft?
Bei der Arbeit mit Stromkreisen kann es zu Kurzschlüssen oder zum Verlust des Stromflusses kommen. Die Elektrotechnik ist ein breites Gebiet und oft kennen sich Endverbraucher nicht ausreichend aus, um ganze Stromkreise oder Schaltungen zu legen. Eine Batterie arbeitet da schon wesentlich einfacher und ist ein tolles Instrument zur Energiegewinnung. Eine Stromquelle und eine Spannungsquelle zu versorgen, um einen Stromkreis aufzubauen, erfordert also ein gewisses Mass an Kenntnissen. Wenn du Probleme mit der Stromquelle hast, Ladungen oder der Widerstand zu hoch ist und du dir die Problematik nicht selbst erklären kannst, solltest du in jedem Fall einen Fachmann zurate ziehen. Er hat eine einschlägige Ausbildung und somit die nötigen Kenntnisse in der Klasse, die deinen Ansprüchen gerecht werden sollte.
Wie kann ich die gesamte Klasse meiner Stromversorgung ausschalten, um die Verkabelung zu prüfen?
Möglicherweise befindet sich ein einzelner Hauptabsperrschalter in deiner Hauptschalttafel oder in der Nähe. Ist das nicht der Fall, musst du unter Umständen bis zu sechs verschiedene Unterbrecher oder Hebel ausschalten. Wenn du dir nicht sicher bist, dann solltest du unbedingt alle Leistungsschalter ausschalten und alle dir bekannten Sicherungen herausziehen, und zwar drinnen wie draussen. Die Sicherheit geht immer vor und sollte unter allen Umständen stets gewährleistet sein.
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