Modellvorstellung zum elektrischen Strom

1. Modellvorstellungzum elektrischen Strom

2. Strömungen

4. Definition der Stromstärke Stromstärke = (Menge des Mediums, das an einer Stelle vorbeifließt)/Messzeit

8. Stromstärke und Fließgeschwindigkeit • Eine große Stromstärke bedeutet, dass an einer Stelle in einer bestimmten Zeit viel vorbeifließt. • Ein große Stromstärke kann erreicht werden • durch eine große Fließgeschwindigkeitoder • durch einen großen Strömungsquerschnitt oder • durch eine große Dichte der strömenden Substanz („Autos dicht hintereinander“).

9. Experimente mit Glühdrähten

10. Modellvorstellung

13. Die Stromstärke kann durch eine Engstelle verringert werden.

16. Grundaussagen der Modellvorstellung 1 • Elektrischer Strom ist das Fließen von elektrischer Ladung. • Fließende elektrische Ladung verhält sich ähnlich wie Wasser in geschlossenen Rohren. • Überall in einem unverzweigten Stromkreis ist die Stromstärke gleich groß - also auch am Ausgang und am Eingang der „Quelle“. • Elektrizität kann - wie Wasser - nicht zusammengedrückt werden. Deshalb gibt es keine „Staus“: Vor, in und hinter einer Engstelle ist die Stromstärke gleich groß. Deshalb muss in der Engstelle die Fließgeschwindigkeit erhöht sein („Stromschnelle“).

17. Grundaussagen der Modellvorstellung 2 • Durch Engstellen wird jedoch das Fließen im gesamten Stromkreis behindert: Durch Einschalten einer Engstelle wird die Stromstärke kleiner.Alle elektrischen Geräte („Verbraucher“) kann man sich als solche Engstellen vorstellen. • Elektrische Quellen (Batterien, Netzgeräte, Generatoren) sind also eher Umwälzpumpen: Sie erzeugen trotz Behinderung durch elektrische Geräte eine Strömung. Allerdings ist die Stromstärke, die eine Batterie erzeugen kann, umso kleiner, je stärker die Strömung behindert wird.

18. Grundaussagen der Modellvorstellung 3 • Durch Parallelschaltung einer Engstelle zu einer anderen wird die ursprüngliche Engstelle weniger eng („Bypass“). Dadurch kann die Pumpe im unverzweigten Teil des Stromkreises eine größere Stromstärke erreichen. • In zwei Parallelzweigen ist die Stromstärke in dem Zweig größer, in dem die Strömung weniger behindert wird. • Deshalb fließt bei einem mit einem Kabel kurzgeschlossenen Gerät (fast) alle Elektrizität um das Gerät herum.