Arten von Stromkreisen?

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Hallo, die Frage ist etwas ungenau. Es gibt Gleichstromkreise und Wechselstromkreise, würde mir erst mal einfallen. In welcher Klasse bist du denn, was hattet ihr denn schon durchgenommen? Es gibt Stromkreise mit und ohne Verbraucher, Letzteres ist der Kurzschluss. Das Ohm'sche Gesetz ist sicher wichtig und Serien- und Parallelschaltung. Hattet ihr den Transformator und die Kirchhoff'schen Gesetze schon?

Um einen elektrischen Stromkreis zu skizzieren, verwendet man Symbole für die verschiedenen Komponenten des Stromkreises. Hier sind einige Beispiele:

Beispiel: Einfacher Stromkreis mit Spannungsquelle, Schalter, Spannungs-Messinstrument und Lampe:

Verbindungen zwischen den Bauteilen werden als waagerechte oder senkrechte Linien gezeichnet. Verbindungen zwischen Leitungen oder Anschlüssen werden durch einen dicken Punkt markiert. Bei Messinstrumenten wird die gemessene Größe angegeben.

Elektrische Ladung, elektrische Spannung, elektrische Stromstärke

Die elektrische Ladung Q

Die elektrische Ladung ist eine Eigenschaft, die manche Körper haben. Schon sehr lange ist bekannt, dass bestimmte Materialien (wie etwa Bernstein) in der Lage sind, andere leichte Körper (z.B. kleine Federn, Papierschnipsel) anzuziehen, wenn man sie vorher reibt. Zwei Stücke Bernstein stoßen sich hingegen ab, wenn sie mit dem gleichen Stoff gerieben wurden. Diese Anziehung bzw. Abstoßung hat natürlich nichts mit Magnetismus zu tun, da hier ja kein Eisen als Material beteiligt ist.

Da in dem einen Fall Anziehung, in dem anderen Fall aber Abstoßung auftritt, muss es wohl zwei verschiedene Arten von elektrischer Ladung geben. Diese beiden Ladungsarten hat man mit „positiver" und „negativer" Ladung bezeichnet. Wo aber kommt diese Ladung her ?

Diese und viele andere Fragen haben die Naturwissenschaftler dazu gebracht, sich darüber Gedanken zu machen, wie die Gegenstände (oder die „Materie"), die uns umgeben, aufgebaut sein könnten.

Schon vor mehr als 2000 Jahren herrschte die Vorstellung, dass jede Art von Materie aus kleinsten, unteilbaren Grundbausteinen bestehen muss. Diese hat man „Atome" genannt. Um aber die elektrische Ladung zu erklären, muss man diese Vorstellung erweitern.

Ende des 19. Jahrhunderts wurden weitergehende Theorien zum Aufbau der Atome, sogenannte Atommodelle, aufgestellt. Ihnen allen ist gemeinsam, dass sie zwischen einem positiv geladenen Atomkern und einer negativ geladenen Atomhülle unterscheiden. Im Atomkern ist praktisch die gesamte Masse des Atoms enthalten, die Elektronenhülle hingegen hat nur eine verschwindend geringe Masse.

Da Atome als Ganzes elektrisch neutral sind (schließlich gibt es zwischen den meisten Körpern keine Anziehungs- oder Abstoßungskräfte), muss ein Atom genauso viele positive wie negative Ladungen besitzen. Aufgrund verschiedener Theorien, die inzwischen als bestätigt gelten, nimmt man heute an, dass das Atom aus Grundbausteinen besteht, die sich hinsichtlich ihrer Masse und ihrer elektrischen Ladung unterscheiden. Diese Grundbausteine sind:

  1. Das Elektron. Vorkommen: in der Atomhülle. Ladung: negativ. Masse: sehr klein.

  2. Das Proton: Vorkommen: im Atomkern Ladung: positiv Masse: ca. 2000 mal so groß wie die des Elektrons.

  3. Das Neutron: Vorkommen: im Atomkern. Ladung: keine Masse: genauso groß wie die des Protons.

Die positiven Ladungen sind also an den Atomkern gebunden und damit praktisch unbeweglich. Die negativen Ladungen sind aufgrund der leichteren Elektronen beweglich.

Beim Reiben eines Stücks Bernstein mit einem Tuch werden nun einige Elektronen vom Bernstein auf das Tuch übertragen. Da die positiven Ladungen im Bernstein zurückbleiben, einige negative Ladungen aber jetzt fehlen, sind in dem Stück Bernstein insgesamt mehr positive als negative Ladungen vorhanden; es ist jetzt positiv geladen.

Das Tuch hat die Elektronen des Bernsteins aufgenommen und daher mehr negative als positive Ladungen. Es ist jetzt negativ geladen.

Fassen wir zusammen:

In einem ungeladenen Körper sind gleich viele positive und negative Ladungen enthalten. Ein positiv geladener Körper hat einen Elektronenmangel, ein negativ geladener Körper einen Elektronenüberschuss.

Elektrisch gleichartig geladene Körper stoßen sich ab, ungleichartig geladene Körper ziehen sich an.

Die elektrische Ladung hat den Formelbuchstaben Q und wird in der Einheit Coulomb (1 C) gemessen. 1 C ist die Ladung von 6,25·1018 Elektronen.

Also es gibt offene Stromkreise (kein Strom fließt) und es gibt geschlossene Stromkreise (Strom fließt). Dann gibt es Stromkreise mit einem Verbraucher oder mehreren Verbrauchern, bei mehreren Verbrauchern können diese in Reihe (z.B: Lichterkette beim Weihnachtsbaum) geschaltet sein oder Parallel (Steckdosen).

Bei Reihenschaltung teilt sich die Spannung auf und der Strom ist überall gleich. Bei Parallelschaltung teilt sich der Strom auf und die Spannung ist überall gleich.