56 Stromkreise im Alltag 30 Grundwissen über elektrischen Strom – eine Wiederholung Ein einfacher elektrischer Stromkreis (circuit) besteht aus der Spannungsquelle, den Verbindungsleitungen, dem Schalter und dem Elektrogerät. Stromkreise werden mit Hilfe von Schaltplänen mit Schaltsymbolen vereinfacht dargestellt (Abb. 30.1, 2). Der elektrische Strom kann Wärme, Licht, Bewegung und Magnetismus bewirken. Wir unterscheiden Leiter (conductors) des elektrischen Stroms und Nichtleiter oder Isolatoren (insulators). In der Elektrotechnik werden beide gebraucht, wie z. B. bei einem Stromkabel (Abb. 30.3). Metalle leiten den elektrischen Strom gut. Daneben gibt es schlechte Leiter wie z. B. feuchtes Holz, feuchte Erde oder verunreinigtes Wasser. Alle Stoffe bestehen aus Atomen. Im Atomkern befinden sich die positiv geladenen Protonen und die Neutronen, in der Atomhülle die negativ geladenen Elektronen (Elektronenhülle). Da die Atome mit ihren Kernen in Metallen feste Gitterplätze einnehmen, bleiben für die Erklärung des Energietransports (Ladungstransport) nur die negativ geladenen Elektronen über (Modell des „Elektronengases“ in Metallen). Den elektrischen Strom in festen Leitern kann man daher durch das Fließen von Elektronen erklären. Silber ist der beste, Kupfer der zweitbeste elektrische Leiter. Auch Gold und Aluminium zeigen sehr gute Leitfähigkeit. Überlege, welche Eigenschaften Isolatoren im Gegensatz zu elektrischen Leitern haben müssen, da sie den elektrischen Strom nicht leiten. Nichtleitende Stoffe sind so aufgebaut, dass keine Elektronen für die Elektrizitätsleitung (den Ladungstransport) zur Verfügung stehen. Das ist der Fall, wenn alle Elektronen der Atome für die chemische Bindung benötigt werden. Beispiele dafür sind die Nichtmetalle. Aber auch in festen Salzen, Glas, Porzellan, Hartgummi, Holz, Seide und fast allen Kunststoffen sind keine oder nur ganz wenige freie Elektronen vorhanden. Sie leiten daher den elektrischen Strom nicht oder nur äußerst schlecht. Destilliertes (reinstes) Wasser und Öl sind ebenfalls Nichtleiter. Im Buch der 2. Klasse, Kap. 56–66 findest du mehr Informationen dazu. Sicherheitshinweis Auch der menschliche Körper leitet den elektrischen Strom. Berühre daher niemals auch nur einen Pol einer Steckdose. Lebensgefahr! (Abb.30.4) Die Wirkungen elektrischer Ströme auf den menschlichen Körper hängen im Allgemeinen von ihrer Stärke und ihrer Dauer, aber auch von der Beschaffenheit der unmittelbaren Umgebung ab. Schon Spannungen von 50 V für Erwachsene und 25 V für Kinder können gefährliche Stromstärken hervorrufen, erst recht aber die im Haushalt verwendete Spannung von 230 V (siehe Kapitel 55, Seite 95). Wie „entsteht“ der elektrische Strom? 30.1 Schaltplan eines Stromkreises + – 30.2 Schaltsymbole Schalter Spannungsquelle (Batterie) Schaltsysmbol Wechselspannung Glühlampe Leiter — + ~ 30.3 Dreiadriges Elektrokabel (siehe Kap. 58, „Schutzerdung und Schutzisolation“) 30.4 Gefahrenzeichen bei Hochspannungsanlagen Nur zu Prüfzw cken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=