Elektrizitätslehre: Stromkreis, Spannung und Strom

Eine Lampe leuchtet, wenn Quelle, Leitungen und Lampe einen geschlossenen Weg bilden. Ein geöffneter Schalter unterbricht ihn. In einem unverzweigten Kreis ist die Stromstärke vor und hinter der Lampe gleich: Die Lampe wandelt übertragene elektrische Energie in Licht und Wärme um, sie verbraucht den Strom nicht.

Ein Kurzschluss ist ein Weg mit sehr geringem Widerstand, der den vorgesehenen Verbraucher weitgehend umgeht. Der Strom kann dadurch stark ansteigen und die Schaltung beschädigen. Übe nur an geeigneten Batterieschaltungen bis 9 V, nie an Steckdosen oder geöffneten Geräten.

Die Stromstärke sagt, wie viel elektrische Ladung in einer bestimmten Zeit durch einen Leiter fließt. Sie wird in Ampere angegeben. Ein Strommesser wird in den Stromweg eingefügt.

Die Spannung zwischen zwei Punkten treibt die Ladungen an. Sie wird in Volt angegeben. Ein Spannungsmesser wird zwischen diesen Punkten angeschlossen. Der Widerstand eines Bauteils begrenzt den Strom; seine Einheit heißt Ohm.

Bei gleichbleibender Spannung fließt durch einen größeren ohmschen Widerstand weniger Strom. Das gilt für einen ohmschen Widerstand unter gleichbleibenden Bedingungen. Bei anderen Bauteilen oder veränderten Bedingungen kann sich der Widerstand ändern.

In einer Reihenschaltung gibt es nur einen Weg für den Strom. Durch alle Bauteile fließt gleich viel Strom. Die Spannungen an den Bauteilen ergeben zusammen die Spannung der Quelle. Liegen an zwei Lampen 4 V und 8 V an, liefert die Quelle zusammen 12 V.

In einer Parallelschaltung teilt sich der Strom auf mehrere Wege auf. An jedem Zweig liegt dieselbe Spannung. Vor der Verzweigung fließt so viel Strom wie durch alle Zweige zusammen.

Leistung beschreibt, wie viel Energie pro Zeit ein Gerät umsetzt. Sie wird in Watt angegeben. Energie hängt zusätzlich davon ab, wie lange das Gerät arbeitet; eine Einheit ist die Wattstunde. Zwei gleich starke Lampen setzen unterschiedlich viel Energie um, wenn eine länger leuchtet.

Strom erzeugt um einen Leiter ein Magnetfeld. Eine Spule nutzt diese Wirkung als Elektromagnet. Wird das Magnetfeld in einer Spule verändert, kann dort eine Spannung entstehen. Das nennt man Induktion. Generatoren nutzen diese Wirkung.