kurzschluss - was genau passiert?

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Ein Kurzschluß ist sozusagen eine Abkürzung in einem Stromkreis. Daher der Name.

Der kann gewollt oder ungewollt sein:

Ungewollt führt zu Fehlfunktionen oder Versagen einer Schaltung, erezugt dabei meistens eine Überlast der Stromquelle. Hat man z.B. ein defektes Bügeleisen "mit Kurzschluß", schließt es den Stromkreis der Hausinstalation kurz in den man den einsteckt. Dann fließt ein gewaltiger Strom der die Sicherung auslöst. Andere Geräte im Stromkreis funktionieren dann nicht, auch nicht wenn es keine Sicherung gäbe denn der Stromkreis wird extrem überlastet, die Spannung bricht auf Null Volt zusammen, dafür fließt ein gewaltiger Strom. Dieser Strom setzt eine extreme Leistung um was dann zur sehr starken erhitzung führt. Leitungen die dem Strom ausgesetzt sind laufen heiß und verbrennen.

Ein Kurzschluß kann aber auch gewollt sein. Wenn man ein Auto kurzschließt, meint man damit, dass man das Zündschloß kurzschließt, dem Strom also eine Abkürzung um das Zündschloß herum anbietet. Dann funktioniert das Auto normal was ja gewollt ist - abgesehen davon dass man keinen Schlüssel mehr braucht. Auch eine Weihnachtsbaumlichterkette ist ein gutes Beispiel. Alle Birnen sind in Reihe. Brennt eine durch, fallen alle anderen Birnen aus! Schließt man die kaputte Birne kurz, leuchten die anderen (mit etwas mehr Leistung da der Widerstand der kaputten jetzt fehlt) weiter. Einige Lichterketten haben ein spezielles Bauteil eingebaut das kaputte Birnen automatisch kurz schließt.

smatbohn  07.05.2012, 21:37

DH! Gute Erklärung. Trotz der "Äpfel" ... ;-)

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Commodore64  08.05.2012, 17:07
@smatbohn

Was soll man denn da sonst schreiben? "Birnenförmiges Leuchtmittel auf Glühfadenbasis"?

Mit Birne weiß jeder was gemeint ist und das grenzt wunderbar gegen Energiesparlampen und LED Technik ab! Deswegen habe ich mir die Birnen wieder angewöhnt, warum 10 Wörter schreiben wenn ein einziges sogar sehr kurzes Wort das alles verständlicher beschreibt?

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smatbohn  09.05.2012, 00:30
@Commodore64

Ja, der zwinkernde Smiley sollte denn auch andeuten, dass ich das auch nicht sooo eng sehe. Mir fällt dabei einfach immer mein alter Meister ein, der zugleich Germanist war (eine unselige Kombination!). Einer seiner Lieblingssätze: "Lampen sind das, was man in Leuchten einsetzt. Birnen sind etwas zum Essen!"

Viel wichtiger ist, dass deine Antwort fachkundig und anschaulich ist - so, wie man das von deinen Antworten gewohnt ist.

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Commodore64  09.05.2012, 10:07
@smatbohn

So einen hatte ich auch mal. Ich hatte dem dann eine Heizbirne*) gegeben und ihm guten Appetit gewünscht.

*) Birnenförmiger Wärmetauscher, benutzt in Fahrzeugen mit Luftkühlung um die Frischluft der Lüftung mit den Abgasen zu erwärmen.

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Ein Kurzschluß tritt in dem Fall auf, wenn sich die Phase(spannungsführender Leiter) mit dem Neutralleiter(Nulleiter) direkt berührt, dann fließt ein überdimensional hoher Strom und damit das nicht passiert, fliegt sofort die Sicherung. Die Sicherung kann man als Sollbruchstelle im Stromkreis ansehen.

Als Kurzschluss wird eine, meist wesentliche, Überschreitung der höchsten vernünftigen Belastbarkeit eines Stromkreises bezeichnet. Der klassische Kurzschluss ist ein direkter bei den Anschlussdrähten, kürzer geht es nicht. Aber auch wenn sich zB zwei benachbarte Wendeln eines Heizgerätes berühren dann geht der Strom auch einen kürzeren Weg indem er einen Teil der Heizwendel auslässt. Da er dabei weniger gebremst wird kann er die erlaubte Stromstärke oft wesentlich überschreiten und bringt die Sicherung zum abschalten und schmelzen. Also führt ein Kurzschluss im abgesichrten Bereich zu einer kurzzeitigen Erwärmung und dann zu einer Abschaltung durch die Sicherung.

In ungesichertem Bereich kommt es bei Überlast nur zu einer Erwärmung die so weit führt dass irgendetwas dann so heiß wird dass es schmilzt oder verdampft sodass dann auch eine Unterbrechung eintritt. Da kann dann aber auch schon irgendetwas, zB ein Auto, im Vollbrand sein.

In einem klassischen Stromkreis fliesst der Strom immer von der Spannungsquelle über die Zuleitung zum Verbraucher und über die Rückleitung wieder zurück zur Spannungsquelle. Meist sind in solchen Stromkreisen Sicherungen, Schalter und ähnliches eingebaut. Der Verbraucher "zieht" nun nur soviel Strom wie auch wirklich benötigt wird. (Ohmsches Gesetz) Bei einem Kurzschluss fliesst der Strom direkt vom einen Pol der Spannungsquelle zum andern. Der Strom wird also nur durch den Widerstand des Leiters begrenzt, der den Kurzschluss verursacht. Meist sind solche Leiter naturgemäss sehr niederohmig,weshalb ein sehr grosser Kurzschluss strom resultiert. Würde hier keine Abschaltung durch eine Sicherung erfolgen, fliesst ein extrem hoher Strom der sogar zum Glühen oder durchbrennen des Leiter führen kann. (Brandgefahr) Als Beispiel eine kleine Rechnung: bei 230V und einem Kurzschluss direkt bei der Sicherung fliesst folgender Kurzschluss Strom 230V / 0.03 Ohm = 7666 Ampere. Es versteht sich von selbst dass ein so hoher Strom die Leitungen sofort durchschmelzen lässt. deshalb muss die Sicherung innerhalb 0.3 Sekunden auslösen.

Der Kurzschluß ist eine Möglichkeit, einen Stromkreis mit dem geringsten Widerstand zu belasten. Daraufhin wird sich die Sicherung verabschieden. Die Rechenwege erklärt der Lehrer, welcher die Aufgabe gestellt hat. Uwe