Stromstärke Elektrischer Strom ist bewegte Ladung Der Ladungstransport erfolgt in Metallen durch Leitungselektronen, in Elektrolyten durch Ionen, in G

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1 Elektrischer Strom

2 Stromstärke Elektrischer Strom ist bewegte Ladung Der Ladungstransport erfolgt in Metallen durch Leitungselektronen, in Elektrolyten durch Ionen, in Gasen durch Ionen und Elektronen. Die elektrische Stromstärke ist ein Maß für die in der Zeit t geflossenen Ladungen Q: I = Q/t. Die Einheit der el. Stromstärke bezeichnen wir als 1 Ampere: [I]=1A

3 Stromstärke Technische Stromrichtung: vom PLUS zum MINUS-Pol. (tatsächlich vom zum +). Die Stromstärke wird als Grundgröße im SI- System eingeführt. (zweckmäßiger als die Ladung) Wir können uns als Vergleich den Wasserschlauch ansehen: Der Druck ist die Spannung, die Wassermenge die Stromstärke.

4 Ohmscher Widerstand Der elektrische Widerstand kennzeichnet die Eigenschaft eines Bauelementes, den elektrischen Strom zu hemmen. Da dies auch zeitweise mit der Temperatur zusammenhängt ist der ohmsche Widerstand keine universelle Grundgröße.

5 Ohmsches Gesetz Welcher Strom in einem Stromkreis fließt, hängt einerseits von der elektrischen Spannung der Batterie ab, andererseits aber auch vom eingesetzten Verbraucher, genauer gesagt von seinem elektrischen Widerstand. Der Widerstand ist eine Eigenschaft des Verbrauchers, die man als seine Fähigkeit umschreiben kann, die schnelle Bewegung der elektrischen Ladung zu behindern. Mehr Widerstand bedeutet also bei gleicher Spannung, dass weniger Strom fließt. Der Widerstand R ist als abgeleitete Größe aus Spannung U und Stromstärke I definiert. Die Einheit des elektrischen Widerstands ist Ohm. Ein Ohm ist gleich ein Volt geteilt durch ein Ampere. Der Widerstand einer Glühlampe mit U=6V und I=0,4A kann also leicht berechnet werden:

6 In der Elektronik verwendet man oft Bauteile mit zwei Anschlussdrähten, die als Widerstände bezeichnet werden. Diese Widerstände besitzen einen sehr konstanten elektrischen Widerstand, der als Zahl oder in Form von Farbringen aufgedruckt ist. Man findet Werte zwischen ca. 1 Ohm, 1 kohm (Kiloohm, 1000 Ohm) und 1 MOhm (Megaohm, Ohm). Legt man einen Widerstand an eine bekannte Spannung, dann ist der Strom leicht zu berechnen. Ein Widerstand mit 4,7 kohm soll z.b. an 6 V liegen. Die Stromstärke ist dann:

7 Meist werden Widerstände jedoch nicht allein verwendet, sondern zusammen mit anderen Bauelementen. So benötigt man z.b. einen Vorwiderstand zum Betrieb einer Leuchtdiode (LED). Die Größe des Widerstands kann leicht berechnet werden, wenn man die gewünschte Stromstärke und die Spannung am Widerstand kennt. Anwendung: LED-Lampen Als Bauteile für elektronische Schaltungen werden Widerstände als Drahtwiderstände, Kohleschichtwiderstände oder Metallschichtwiderstände gefertigt, wobei das Widerstandsmaterial auf einen Keramikstab aufgebracht und mit einer Schutzschicht überzogen ist. Die Beschriftung erfolgt meist in Form von Farbringen. Neben dem Widerstandswert ist auch die Genauigkeitsklasse in Prozent angegeben. Wichtig ist die maximale Belastbarkeit. Kleine Widerstände dürfen z.b. bis zu 1/8 Watt oder ¼ Watt aufnehmen. Überlastung führt zur Überhitzung des Widerstands. Bei längerer und erheblicher Überlastung löst er sich in Rauch auf.

8 Potentiometer sind Widerstände mit einem verstellbaren Abgriff. Meist verwendet man eine kreisförmige Widerstandsbahn und einen Schleifer aus Metall oder Graphit. Man setzt sie z.b. als Lautstärkeregeler ein. Jedes Poti stellt einen variablen Spannungsteiler dar. Potentiometer ohne Achse, die sich mit einem Schraubendreher verstellen lassen, bezeichnet man auch als Trimmer.

9 Messinstrumente

10 Messinstrumente Um Stromstärken zu messen wird der Elektronenfluss durch den Leiter gemessen (wie bei der Wasseruhr) Um Spannungen messen zu können wird der Potenzialabfall an einem Widerstand gemessen.