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Strom fliesst nicht wie Wasser, das sich tatsächlich physisch von einem Ort zum anderen bewegt. Fliesst Strom, bewegen sich elektrisch geladene Teilchen in einem Leiter von einem Pol zum anderen. Um diese Ladungen in Bewegung zu versetzen, ist eine Spannungsquelle notwendig. Die bekannteste ist die Batterie. Der Input an Spannung ist der Antrieb für den Stromfluss. Je höher die Spannung ist, umso schneller fliesst der Strom. Die Masseinheit der Stromspannung ist Volt. Als Widerstand bezeichnet die Elektrotechnik alles, was die Bewegung der Elektronen bremst. Spannung und Stromstärke verhalten sich proportional zueinander und verändern sich entsprechend, wenn Widerstände den Energieaustausch zwischen den Polen behindern. Das Ohmsche Gesetz definiert das Verhältnis der drei Grössen für konstante Widerstände so: Der Widerstand ist der Quotient aus Spannung und Stromstärke.
Der Spannungsabfall, der in einem Stromkreis prinzipiell entsteht, beruht zunächst auf dem spezifischen Widerstand der Leitungen und aller anderen Bauelemente im Stromkreis. Zusätzlich hängt er von der Spannung, der Leistung, der Temperatur, dem Kabelquerschnitt und der Zeit ab. Da diese Berechnungen für Laien sehr kompliziert sind, stellen viele Hersteller von Elektroinstallationsmaterial oder Beleuchtungselementen auf ihren Internetpräsenzen einfache Berechnungstools zur Verfügung. Sie ermitteln näherungsweise einen theoretischen Wert für die Höhe des Spannungsfalls in Abhängigkeit von der Länge der Leitungen.
Jedes Material hat einen eigenen, unveränderlichen Widerstand. Für elektrische Leitungen eignet sich Kupfer besonders gut, weil sein spezifischer Widerstand vergleichsweise niedrig ist. Dennoch ist er in jeder elektrischen Leitung vorhanden. Der Widerstand ist umso grösser, je länger und dünner eine Leitung ist. Deshalb werden in allen Elektroanlagen die Leitungsquerschnitte immer grösser, je länger die Kabel sind. Die Verwendung grösserer Querschnitte gleicht Spannungsabfälle aus, damit zum Beispiel im Leitungsnetz eines Wohnhauses überall eine Spannung in Höhe von etwa 230 Volt anliegt, mit der alle Verbraucher korrekt funktionieren.
Jeder elektrische Leiter stellt auch einen Widerstand dar. Die eigenen Widerstände aller Komponenten einer Installation lassen sich nicht vermeiden. Dazu kommen aber auch Widerstände, die als Bauteile gezielt für Spannungsabfälle sorgen sollen. Ein Beispiel dafür sind Widerstände, die LED-Leuchten vor Überspannungen schützen, aber auch:
Die Berechnung des Spannungsabfalls einer Reihenschaltung ist ein typisches Beispiel, um Spannungsabfälle zu veranschaulichen. Sie zeigt, dass die spezifischen Widerstände aller Bauteile addiert den Widerstand des gesamten Stromkreises darstellen. Das ist so einfach, weil der Strom jeden einzelnen Widerstand passieren muss. In einem Stromkreis mit parallel geschalteten Widerständen ist die Berechnung umfangreicher, weil der Strom nicht gleichzeitig durch zwei Widerstände fliesst. Hier verringert der Spannungsabfall an einem Widerstand automatisch den Widerstand an allen weiteren. Ein beliebtes Beispiel für eine Reihenschaltung ist die Lichterkette, in der die Lämpchen nacheinander aufgereiht sind.
Unvorhergesehene Spannungsabfälle in der Elektroanlage von Haushalten und Gebäuden zeigen sich in der Regel lediglich so, dass du bemerkst, dass zum Beispiel das Licht dunkler wird, wenn jemand den Staubsauger einschaltet. Das spricht prinzipiell für eine nicht zeitgemässe Elektroinstallation, kann aber harmlos sein. Dahinter können sich allerdings auch gravierende Probleme verbergen, sodass du solche Vorkommnisse in jedem Fall von einem Elektriker überprüfen lassen solltest. Jeder Elektrotechniker besitzt einen Installationstester. Das ist ein Messgerät, das unter anderem Leitungswiderstände an Stellen wie Steckdosen und in Verteilungen misst. Mit diesem Verfahren lassen sich aussergewöhnliche Spannungsabfälle recht schnell lokalisieren.
Auch Elektroinstallationen altern. Eine Abnutzung im klassischen Sinn findet hier zwar nicht statt, da die Leitungen sicher und unbewegt in der Wand liegen, aber gerade die Kunststoffteile von Leitungen und Verbindungen unterliegen einer normalen Materialalterung. Gleichzeitig sind ältere Leitungsnetze oft nicht ausreichend dimensioniert, um heute alltägliche Anforderungen an die Stromversorgung zu bewältigen. Das bedeutet, alle Kabel werden ständig voll ausgelastet oder geringfügig überlastet. Dadurch können sich Kabel und andere Elemente der Installation erwärmen oder im schlimmsten Fall sogar erhitzen. Alte Lüsterklemmen aus Kunststoff schmelzen dann in den Verteilungen. Ausserdem lösen sich gelegentlich Klemmverbindungen oder Schrauben. Sie haben letztlich gelockerte Kabel zur Folge.
Du suchst eine effiziente Wärmequelle und eine umweltfreundliche Alternative zur Öl- oder Gasheizung? Dann solltest du über den Einsatzbereich einer Luftwasserwärmepumpe nachdenken. Sie ist im Betrieb sehr sparsam und nutzt allein die Umgebungsluft zum Heizen. Noch dazu profitierst du von einer Förderung in der Schweiz – ein Grund mehr, sich für diese Wärmequelle zu entscheiden. Neben der Luftwasserwärmepumpe gibt es noch andere Pumpenarten, die beispielsweise das vorhandene Grundwasser nutzen. Informiere dich am besten, welche davon für dein Zuhause in Frage kommt.
Wenn zu hohe Spannungen in Bauelementen, Spulen und Motoren erzeugt werden, ist der Einbau von Schutzdioden notwendig, die eine Überspannung ausbalancieren. Es gibt verschiedene Ausführungen, wobei häufig die Freilaufdiode zum Einsatz kommt. Eine Diode ist immer ein elektronisches Bauelement, das in den Stromkreislauf integriert wird und den Strom in eine Richtung passieren lässt, in die andere Richtung jedoch sperrt. Damit wird eine Überspannung verhindert und damit auch eine Beschädigung der Transistoren oder ähnlicher Bauelemente.
Wenn du dir ein neues Gerät für deinen Haushalt kaufst, wie etwa eine Waschmaschine oder einen Fernseher, achtest du sicher auf einen möglichst geringen Stromverbrauch. Das Energieetikett gibt dir gut Aufschluss darüber, wie viele Kilowattstunden das jeweilige Gerät verbraucht. Doch nicht nur das: Die Kennzeichnung informiert bereits seit dem Jahr 1996 etwa über die Schleuderkennzahl und den Wasserverbrauch bei Waschmaschinen und auch über den Geräuschpegel. Ende 2019 kam es zu einer Anpassung der Vorschriften in der Schweiz. Seit diesem Datum ist beispielsweise die Etikettenpflicht für Leuchten gestrichen.
Leuchtmittel wie Glühbirnen sind im Alltag essentiell. Meistens denken wir nicht weiter über sie nach, aber sobald eine Glühbirne durchbrennt, stehst du vor der Frage, wie du sie fachgerecht loswirst. Nicht alle Glühbirnen gehören einfach in den Abfall, sondern sollten umweltfreundlich entsorgt werden. Sie können nämlich unter anderem hoch giftiges Quecksilber enthalten. Ausserdem kann das Glas brechen und zu Verletzungen führen. In diesem Beitrag geben wir dir Tipps für die richtige Entsorgung von Glühbirnen, Energiesparlampen und Leuchtstoffröhren. So trägst du zum Recycling bei und kannst sicher sein, dass deine alten Leuchtmittel niemanden von der Müllabfuhr verletzen.
Wer sich mit Elektronik beschäftigt, stösst schnell auf die physikalische und die technische Stromrichtung. Aber warum gibt es eigentlich zwei Stromrichtungen? Und in welche Richtung fliesst der Strom denn nun wirklich? Diese und weitere interessante Fragen aus dem spannenden Gebiet der Elektrotechnik werden in unseren FAQ erörtert.
Stromkabel haben verschiedene Farben, die ihre Funktion bei Elektroinstallationen zu erkennen geben. Die Farben markieren die Funktion einer Ader, wobei die Wahl der Farben europaweit festgelegt ist. Im Niederspannungsnetz sind bei elektrischen Leitungen drei Adern farblich gekennzeichnet. Wenn du eine Lampe, einen Schalter, eine Steckdose oder andere elektrische Vorrichtungen in Haus oder Wohnung montierst, musst du die Adern richtig anschliessen beziehungsweise verbinden. Im Folgenden erfährst du mehr über die Farben der Stromkabel und wie du eine Installation fachgerecht ausführst.