63 15 Vom Wasserfluss zum Stromfluss Niemand ist so verrückt, die vorbeifließende Wassermenge in Molekülen pro Sekunde anzugeben. Da hätte man es mit extrem großen Zahlen zu tun. Schon ein einzelner Wassertropfen mit zum Beispiel 5 mm Durchmesser hat zum Beispiel die unvorstellbare Menge von etwa zwei Trilliarden Molekülen, also 2 · 1021 ( A3 )! Das ist eine Zahl mit 21 Nullen! Um solche unsinnigen Monsterzahlen zu vermeiden, gibt man zum Beispiel die Wassermenge, die in einem Fluss an einer bestimmten Stelle vorbeifließt, also quasi die Stromstärke des Wassers, in Litern pro Sekunde oder in Kubikmetern pro Sekunde an (B 15.5 und Tab. 15.1). B 15.5 Die Donau bei der Schlögener Schlinge: Bei normalem Wasserstand fließen dort rund 2000 m3 pro Sekunde vorbei. Das sind umgerechnet 2 Millionen Liter oder – als Monsterzahl angegeben – 2000 · 33 · 1027 = 6,6 · 1031 Moleküle pro Sekunde. Wenn man von elektrischem Strom spricht, dann meint man damit, dass sich elektrische Ladungen bewegen. Man sagt auch, die Ladungen „fließen“. In der Regel handelt es sich bei den fließenden Ladungen um Elektronen. Bei der Angabe der elektrischen Stromstärke gilt ähnliches, wie beim Wasser. Niemand wäre so verrückt, die Ladungen pro Sekunde anzugeben. Man gibt die Stromstärke in Ampere (A) an ( A2 ). Ein Ampere entspricht dem Vorbeifließen von etwa 6 Trillionen Elektronen pro Sekunde (T 15.1). Was für ein unglaubliches Gedränge! In T 15.2 siehst du einige Beispiele für elektrische Stromstärken. Auch in deinem Körper fließen winzige Ströme, mit deren Hilfe du zum Beispiel deine Muskeln bewegen oder hören und sehen kannst (B 15.6). Diese Ströme sind mit einem Billionstel Ampere (10–12 A) aber unfassbar winzig. 1 A fließt zum Beispiel im Haushalt durch ein Gerät, wenn dieses eine Leistung von 230 Watt hat (siehe Kap. 18.3). Das trifft Pi mal Daumen auf einen PC zu. Der Strom in Blitzen kann einige Hunderttausend Ampere erreichen ( A4 ). Das ist mehr als das Tausendfache, was durch ein Kabel im Haushalt fließt! B 15.6 Die Nervenzellen in deinem Körper funktionieren mit Hilfe winzigster Ströme im Bereich von Billionstel Ampere. Wasserfluss Stromfluss Die „Stromstärke“ ist die Wassermenge, die pro Sekunde am Messpunkt vorbeifließt. Die elektrische Stromstärke ist die Ladungsmenge, die pro Sekunde am Messpunkt vorbeifließt. Man gibt nicht Moleküle pro Sekunde an, sondern Liter oder Kubikmeter. Ein Kubikmeter entspricht etwa 33 Quadrilliarden (33 · 1027) Molekülen. Man gibt nicht Elektronen pro Sekunde an, sondern Ampere (A). Ein Ampere entspricht etwa 6 Trillionen (6 · 1018) Elektronen pro Sekunde. T 15.1 Vereinfachter Vergleich zwischen der „Stromstärke“ von Wasser und der elektrischen Stromstärke Blitz 20.000 A supraleitende Kabel für die Magneten im Large Hadron Collider (LHC) am CERN 12.000 A Oberleitung bei der Bahn 1400 A elektrisches Schweißen 500 A Zitterrochen 50 A maximaler Stromfluss im Haushalt 15 A PC 1 A gefährlicher Stromfluss durch den Körper bei Wechselstrom 0,05 A Laserpointer 0,05 A Strom in Nervenzellen 10–12 A T 15.2 Beispiele und Richtwerte für Stromstärken Messpunkt Messpunkt Kurz zusammengefasst Wenn elektrische Ladungen fließen, dann spricht man vom elektrischen Strom. Die elektrische Stromstärke wird in Ampere (A) angegeben. 1 A entspricht dem Fließen von etwa 6Trillionen Elektronen pro Sekunde. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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