Der Elektromotor Teil II – Strom und Spannung
Elektrizität
Wenn mich jemand fragen würde, wie ich den Begriff „Elektrizität“ erklären würde, so wäre meine schnelle Antwort wohl so in etwa folgende:
Metalle kennt jeder. Ein Metallgitter besteht aus Atomen, also besteht ein Kupferdraht beispielsweise aus ganz vielen Kupfer-Atomen. Die Atome haben Elektronen. Diese können im Metallgitter recht einfach von Atom zu Atom wandern: Sie können also durch den Draht „gehen“. Ist nun am einen Ende des Drahtes ein Elektronenüberschuss (negativ geladen) im Vergleich zum anderen Ende des Drahtes (Elektronenmangel = positiv geladen), so wird sich ein sogenannter elektrischer Strom ausbilden, die Elektronen transportieren die Ladung von der negativen Ladungsseite über den Draht zur positiven Seite, bis überall die gleiche Elektronenverteilung herrscht.
Diesen Ladungsunterschied, oder besser: Potentialunterschied nennt man auch die Spannung. Somit hat beispielsweise eine 1,5 V AA Batterie einen Potentialunterschied von 1,5 Volt. Hierbei ist aber zu beachten: Die technische Stromrichtung ist der physikalischen genau entgegengesetzt: Man sagt also, der Strom fließt vom Plus (mehr) zu Minus (weniger).
Die sogenannte Stromstärke (in Ampere) kann sich am besten als die Menge an Ladung vorgestellt werden, die pro Sekunde eine bestimmte Stelle im Leiter passieren (ähnlich der Fließgeschwindigkeit eines Flusses).
Ein Strom erzeugt ein Magnetfeld
Lässt man nun viel Strom durch einen Draht fließen, so lässt sich folgende Beobachtung aufstellen: Um den Draht herum entsteht ein Magnetfeld. Wäre man das Elektron das im Draht wandert, und man schaut sozusagen in Wanderrichtung, so verlaufen die Feldlinien im Uhrzeigersinn. Dieser an sich schwache Effekt kann verstärkt werden, wenn man den Draht auf eine Spule wickelt: Dann summieren sich die einzelnen Magnetfelder der Drähte quasi auf und werden ein Ganzes. Mit einem Eisenkern in der Spule ergibt sich fast ein normaler Magnet mit Süd- und Nordpol, mit dem einzigen Unterschied, dass die Stärke des Feldes reguliert werden kann. Diese hängt ab von der Stromstärke, von der Länge der Spule sowie von der Anzahl der Windungen.
Schlagwörter: Draht, Elektrizität, Elektromagnet, Feld, Magnetfeld, Strom
