Elektrische Stromstärke und die Einheit Ampere

Unter dem elektrischen Strom verstehen wir einen Ladungstransport. Strom ist eine Bewegung von Ladungsträgern.

Formal gilt für die Stromstärke \(I=\frac Qt\) mit der Ladung \(Q\), die in der Zeit \(t\) durch den Leiter fließt.

Stromfluss

Wenn der Pluspol und Minuspol einer Spannungsquelle z. B. einer Batterie verbunden werden, fließen die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol. Damit wurde die Spannungsquelle kurzgeschlossen. Vorsicht! Nicht jede Spannungsquelle verträgt einen Kurzschluss.

Wenn sich ein Energiewandler (Verbraucher) in der Leitung befindet, dann haben wir einen Stromkreis.

Stromrichtung

Die technische Stromrichtung ist aus historischen Gründen vom Plus zum Minuspol festgelegt. Sie ist definiert durch die Stromrichtung von positiver elektrischer Ladung. In der Physik, insbesondere in der Elektrizitätslehre, wird sie zur Berechnung und Beschreibung elektrischer Phänomene verwendet.

Die physikalische Stromrichtung gibt die Bewegung der Ladungsträger an. So bewegen sich zum Beispiel positive Ionen Richtung Minuspol oder Elektronen Richtung Pluspol.

Stromstärke

Die Stromstärke I ist definiert als die Ladungsmenge Q, die pro Zeiteinheit eine Stelle eines Leiters passiert.

Modellhafte Veranschaulichung

Ausschnitt eines Leiters schematisch

Sei die Stromstärke in einem Stromkreis 1 Ampere und wir betrachten eine bestimmte Stelle des Stromkreises.

Markierung der Elektronen, die nach einer Sekunde die Stelle passieren

Die Stromstärke 1 Ampere bedeutet, dass 6 240 000 000 000 000 000 Elektronen an der Zählstelle vorbeifließen.

In einem geschlossenen Stromkreis führt ein Verbraucher zu einem elektrischen Widerstand \(R\). Dieser Widerstand und die Spannung \(U\), die von der Spannungsquelle festgelegt wird, bestimmen die Stromstärke im Stromkreis, z. B.durch das Ohmsche Gesetz: \(I=U/R\).

Formeln und Berechnungen

Umrechnung von Einheiten