ELEKTRIZITÄT

Elektrizität, 1. Struktur, 2. Geschichte der Elektrizität, 3. Theorie der Elektrizität, 4. Was ist Strom? 4.1. Trennung von Gebühren 4.2. aktuell 5. elektrische Schaltung 5.1. Strom fließt nur in elektrischen Leitern 5.2. Gase leiten Strom 5.3. Flüssigkeiten leiten Strom 5.4. unser Körper leitet Strom 5.5. Isolatoren 6. ohmsches Gesetz 7. Strom und Spannung (Spannung, elektrische Potentialdifferenz, elektrischer Druck oder elektrische Spannung ist die Differenz der elektrischen Potentialenergie zwischen zwei Punkten pro Einheit elektrischer Ladung) 7.1. was ist Strom? 7.2. Was ist Spannung? 7.3. Wie hoch ist der elektrische Widerstand? Bestimmte elektrische und magnetische Phänomene waren bekannt, wie z.B. die Kräfte, die von geriebenem Bernstein oder magnetischem Stein ausgehen (seit dem 4. Jahrhundert v. Chr.). Zitternde Fische wurden als Heilmittel verwendet. Schon die Römer wussten, dass die magnetische Wirkung Metalle durchdrang. Die Chinesen nutzten das Erdmagnetfeld (das Erdmagnetfeld, auch bekannt als Erdmagnetfeld, ist das Magnetfeld, das sich vom Erdinneren ins All erstreckt, wo es auf den Sonnenwind trifft, einen Strom geladener Teilchen, der von der Sonne ausgeht), um die Richtung (den Kompass) um 300 n. Chr. zu bestimmen. Vor dem Jahr 1600 gab es jedoch keine systematischen Untersuchungen von elektrischen und magnetischen Phänomenen. Diese Phänomene

schienen keinen Zusammenhang mit den bereits bekannten mechanischen Gesetzen zu haben, so dass sie auf unbekannte, übernatürliche Kräfte zurückgeführt wurden. Im Jahr 1600 stellte Gilbert seine Forschungen über Magnete vor. Die Ergebnisse seiner Experimente zeigten, dass positive und negative Magnetpole nicht trennbar sind. Er war der Erste, der den Begriff “elektrisch” benutzte, der sich aus dem griechischen Wort “elektron” für Bernstein ableitet. Um 1660 baute Otto von Güricke eine elektrifizierende Maschine, mit der er elektrische Funken erzeugen und die elektrische Abstoßung bestimmen konnte. – Aber er konnte keine Klärung der elektrischen Prozesse geben. Erst in den Jahren 1730 – 1760 kam es zu einem Fortschritt in der Elektrizität. 1733 erkannte der französische Wissenschaftler Du Fay die Existenz von zwei Arten von Elektrizität (positiv und negativ) und stellte fest, dass sich gleichnamige Ladungen gegenseitig abstoßen, während sich Ladungen unterschiedlicher Namen gegenseitig anziehen. Um 1745 experimentierte Kleist mit der Elektrisierungsmaschine und entdeckte die sogenannte Verstärkungsflasche, die dann in Leiden weiter untersucht wurde – daher der Begriff “Leidener Flasche”; dies war der erste Kondensator. Franklin entwickelte die Theorie, dass Elektrizität eine in allen Materien vorhandene Flüssigkeit ist und dass ihre Auswirkungen durch die Überschüsse und Mängel dieser Flüssigkeit – die Ladungen – erklärt werden könnten. Diese Idee wird heute noch in vielen Fällen angewendet. Coulomb erfand eine Skala zur genauen Messung der Kraft, die von elektrischen Ladungen ausgeübt wird. Der Medizinprofessor Galvani untersuchte elektrische Phänomene bei Tieren. Er führte Experimente an den Beinen eines toten Frosches durch. Er benutzte einen Drahtbügel aus zwei verschiedenen Metallen. Berührte er den freiliegenden Beinnerv mit einem Ende des Drahtes (aus Kupfer) und das Froschbein selbst mit dem anderen (aus Eisen), zuckte das Bein heftig, als ob der Frosch noch am Leben wäre. Er gab der Elektrizität der Tiere die Schuld. Nur Volta erkannte, dass es nicht der tierische Organismus war, der eine Rolle spielte. Er erkannte, dass die Froschschenkel nur durch ihr Zucken darauf hindeuteten, dass Strom durch sie floss. Die Energiequelle bestand aus den verschiedenen Metallen und der Gewebeflüssigkeit in Nerven und Muskeln. Volta versuchte alle bekannten Metalle und alle Arten von Flüssigkeiten. Das Ergebnis seiner Forschung waren die ersten Batterien. Mit der “Voltaschensäule”, bestehend aus einer Reihe von “galvanischen Elementen”, gelang ihm ein experimenteller Durchbruch: Schon bald wurde bewiesen, dass “Galvanismus” (in der Biologie ist Galvanismus die Kontraktion eines Muskels, der durch einen elektrischen Strom stimuliert wird) und “Strom” ein und dasselbe sind. Große Fortschritte beim Verständnis elektrischer Phänomene wurden durch die Beobachtung der magnetischen Wirkung von Strom und elektromagnetischer Induktion erzielt. (Elektromagnetische oder magnetische Induktion ist die Erzeugung einer elektromotorischen Kraft über einen elektrischen Leiter aufgrund seiner dynamischen Wechselwirkung mit einem Magnetfeld) Bis dahin wurden gewisse Ähnlichkeiten zwischen elektrischen und magnetischen Phänomenen erkannt, aber sie wurden als verschiedene Bereiche der Physik betrachtet. Die Tatsache, dass ein Magnetfeld  um einen fließenden Strom herum existiert, wurde 1819 durch den dänischen Wissenschaftler Örsted nachgewiesen. Etwa zur gleichen Zeit bestimmte der Franzose Ampère die Richtung des elektromagnetischen Feldes (Ein elektromagnetisches Feld ist ein physikalisches Feld, das von elektrisch geladenen Objekten erzeugt wird) und erfand die elektromagnetische Spule. (Eine elektromagnetische Spule ist ein elektrischer Leiter wie ein Draht in Form einer Spirale oder Wendel) Das Ampèremeter (Ein Amperemeter ist ein Messgerät zur Messung des Stroms in einem Schaltkreis) wurde nach ihm benannt und kann zur Messung von Spannung, Strom und Widerstand verwendet werden. Der Engländer Faraday bewies um 1820, dass ein Strom, der durch eine Spule fließt, einen Strom in einer benachbarten Spule erzeugt, wenn sie angeschlossen sind. 1826 untersuchte 0hm die Abhängigkeit der Stromstärke von der Länge und dem Durchmesser des Drahtes. Ein Widerstand hat einen Wert von 1 W, wenn der Strom von 1 Ampere (Der Ampere, oft kurz “Ampere” genannt, ist eine Einheit des elektrischen Stroms) mit einer Spannung von 1 Volt durchfließt. (Das Volumen ist die abgeleitete Einheit für elektrisches Potential, elektrische Potentialdifferenz und elektromotorische Kraft) Seit dem 1. Januar 1990 wird die Einheit Ohm durch den Quanten-Hall-Effekt definiert (entdeckt von Klaus von Klitzing, (Klaus von Klitzing ist ein deutscher Physiker, bekannt für die Entdeckung des ganzzahligen Quanten-Hall-Effekts, für den er 1985 den Nobelpreis für Physik erhielt) auch ein deutscher Physiker). Maxwells Theorie (1861-64) brachte eine Zusammenfassung aller bisherigen Entdeckungen und Formulierungen und damit eine klare konzeptionelle Ordnung der elektromagnetischen Phänomene. Er formulierte die vier Gleichungen, die heute nach ihm benannt sind. Diese Gleichungen enthalten Aussagen über die Theorie der elektromagnetischen Wellen. Der deutsche Physiker Hertz (Heinrich Rudolf Hertz war ein deutscher Physiker, der zuerst die Existenz der elektromagnetischen Wellen, die in James Clerk Maxwells elektromagnetischer Theorie des Lichts theoretisiert wurden, abschließend bewies) der 1886 als erster elektromagnetische Wellen erzeugte und Experimente zu ihrer Ausbreitung durchführte, bewies ihre Richtigkeit. Der italienische Ingenieur Marconi nutzte diese Erkenntnisse als Grundlage für das erste Radio, das er 1896 vorstellte. Der niederländische Physiker Lorentz führte 1892 mit der Elektronentheorie die Theorie der Atome in die Theorie der Elektrizität ein. Die Ladung des Elektrons wurde erstmals 1909 durch den amerikanischen Physiker Millikan genau gemessen. Elektrizität ist ein wichtiger Teil der Physik. Die Beziehungen zwischen Stromfluss, Widerstand, Spannung und Stromintensität sind die wesentlichen Merkmale der Elektrizitätstheorie. Vier. Was ist Strom? Elektrizität ist darauf zurückzuführen, dass alle Materie aus Elementarteilchen besteht. (In der Teilchenphysik ist ein Elementarteilchen oder Fundamentalteilchen ein Teilchen, dessen Unterstruktur unbekannt ist; es ist also nicht bekannt, ob sie aus anderen Teilchen besteht) Die positiv geladenen Atomkerne (Der Atomkern ist der kleine, dichte Bereich, der aus Protonen und Neutronen im Zentrum eines Atoms besteht und 1911 von Ernest Rutherford auf der Grundlage des Goldfolienversuchs Geiger-Marsden von 1909 entdeckt wurde) sind von Elektronen umgeben, von denen jedes eine negative Ladung aufweist. Die Ladung eines Elektrons ist nicht weiter teilbar, daher wird sie auch als Elementarladung bezeichnet. (Die Elementarladung, die normalerweise als oder manchmal bezeichnet wird, ist die elektrische Ladung, die von einem einzelnen Proton getragen wird, oder gleichbedeutend mit der Größe der elektrischen Ladung, die von einem einzelnen Elektron getragen wird, das Ladung hat) × Zusätzlich zu elektrisch ineffektiven Neutronen (Das Neutron ist ein subatomares Teilchen, Symbol oder, ohne elektrische Nettoladung und mit einer Masse, die etwas größer ist als die eines Protons) es enthält positiv geladene Protonen (Ein Proton ist ein subatomares Teilchen, Symbol oder, mit einer positiven elektrischen Ladung von +1e Elementarladung und einer Masse, die etwas geringer ist als die eines Neutrons) und die gleiche Anzahl negativ geladener Elektronen (Das Elektron ist ein subatomares Teilchen, Symbol oder, mit einer negativen elektrischen Elementarladung) in der sogenannten Atomhülle. (In der Quantenmechanik ist ein atomares Orbital eine mathematische Funktion, die das wellenförmige Verhalten eines Elektrons oder eines Elektronenpaares in einem Atom beschreibt) × Negative und positive Ladungen sind die Quellen, d.h. die Ursache von elektrischen Feldern, die wiederum Anziehungs- oder Abstoßungskräfte auf Ladungen ausüben. Negative Ladungen ziehen positive Ladungen an, während gleichnamige Ladungen sich gegenseitig abstoßen. Ein bekannter und gleichzeitig wohl einer der ersten Versuche dieser Art war das Reiben eines Bernsteinstiftes auf einem Katzenfell. Viel später wurde festgestellt, dass starke Windströmungen dazu führen können, dass Wolken unterschiedliche Ladungen aufweisen, was die Ursache für den Blitz ist. Die Reibung zwischen dem Körper mit überschüssigen Elektronen und dem Mangel an Elektronen erzeugt ein elektrisches Feld. (Ein elektrisches Feld ist ein Vektorfeld, das jedem Punkt im Raum die Coulomb-Kraft zuordnet, die pro Einheit der elektrischen Ladung durch eine winzige Testladung an diesem Punkt erfahren würde) Dies ist die Ursache einer elektrischen Spannung. Verbindet man diese beiden Körper anschließend durch einen elektrischen Leiter, zum Beispiel durch ein Kabel, so gleichen sich die Ladungen beider Körper wieder aus – ein elektrischer Strom fließt. Die Quelle dieses Stroms kann eine Batterie sein, in vielen Fällen ist es jedoch das Kraftwerk. Da wir keinen elektrischen Strom spüren, können wir seine Wirkung nur indirekt wahrnehmen, zum Beispiel in Form von Licht einer Glühlampe. Oder als Wärme, die von einem elektrischen Widerstand, wie beispielsweise einer Kochplatte, ausgeht. Oder als Schall aus einem Lautsprecher. (Ein Lautsprecher ist ein elektroakustischer Wandler, der ein elektrisches Audiosignal in ein entsprechendes Geräusch umwandelt) × Und schließlich in Form von Bewegung, wie beispielsweise der Drehbewegung eines Elektromotors. (Ein Elektromotor ist eine elektrische Maschine, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt) × 5. Die elektrische Schaltung, zum Beispiel, nehmen Sie eine Glühbirne und halten sie an einen der beiden Kontakte einer Batterie. Die Lampe leuchtet nicht, da der Stromkreis nicht geschlossen ist. Der andere Kontakt der Batterie muss ebenfalls elektrisch mit der zweiten Klemme der Lampe verbunden sein. Was ist los mit dir? Die Wendel der Lampe ist in einen geschlossenen Kreislauf mit beiden Anschlüssen der Batterie integriert. Der Strom fließt von einem Pol der Batterie durch den Verbraucher, hier die Lampe, zum anderen Pol der Batterie zurück. Man nennt es einen geschlossenen Kreislauf. Im einfachsten Fall ist eine elektrische Schaltung (Ein elektrisches Netzwerk ist eine Verbindung von elektrischen Komponenten (z.B.) besteht aus einer Stromquelle und einem Verbraucher, in diesem Beispiel der Glühlampe, und zwei separaten elektrischen Leitungen, die die Stromquelle mit dem Verbraucher verbinden. Hinzu kommen so genannte Halbleiter wie Silizium oder Germanium (Germanium ist ein chemisches Element mit Symbol Ge und Ordnungszahl 32), die die Hauptbestandteile der Schaltungen in elektronischen Geräten wie Radio, Fernsehen oder Computern sind. 5.2 Gase leiten Strom Gase und damit auch Luft sind grundsätzlich gute Isolatoren, aber es gibt wichtige Ausnahmen. Beispiel: Eine Glühlampe besteht aus zwei Drähten – den sogenannten Elektroden -, die in einem Glasrohr geschmolzen werden, damit sie sich nicht gegenseitig berühren. Das Rohr enthält ein Niederdruckgas (ca. 10 mbar) (Das Bar ist eine metrische Druckeinheit, ist aber nicht als Teil des Internationalen Systems der Einheiten zugelassen). Enthält die Glimmlampe z.B. Neon, leuchtet sie nach Anschluss an eine geeignete Spannungsquelle rötlich. Allerdings fließt nur ein sehr kleiner Strom. Unter besonderen Umständen können Gase auch Strom leiten (Glüh- und Leuchtstofflampen). 5.3 Flüssigkeiten leiten elektrischen Strom Beispiel: Wenn Sie zwei entsprechend gebogene blanke Drähte in ein Glasgefäß hängen, damit sie sich nicht berühren, und sie mit einer Batterie und einer Glühlampe verbinden, leuchtet die Lampe nicht. Wenn Sie nun eine verdünnte Base oder eine verdünnte Säure in das Glasgefäß geben, leuchtet die Lampe relativ hell auf. Diese Flüssigkeiten leiten den elektrischen Strom. Wenn Sie den Behälter jedoch mit Leitungswasser füllen, leuchtet die Lampe sehr schwach. Leitungswasser ist also auch ein Leiter, aber ein schlechter. Wenn Sie nun Salz in das Wasser gießen, werden Sie feststellen, dass die Lampe etwas heller leuchtet als zuvor. Das im Wasser gelöste Salz bewirkt somit einen höheren Stromfluss zwischen den Anschlüssen im Glasgefäß. 5.4 Unser Körper leitet auch den Strom. Unser Körper leitet den Strom durch die Blutgefäße, Muskeln und Nervenstränge. Die Haut ist jedoch ein schlechterer Leiter. Diese Isolierung schützt vor unerwünschtem Kontakt mit spannungsführenden Metallteilen. Bei Beschädigung der Isolationsschicht können sich die Drähte berühren und es kommt zu einem unerwünschten Kurzschluss, d.h. der Strom fließt nicht durch den ursprünglich angeschlossenen Verbraucher, im vorherigen Beispiel die Glühlampe, (Eine Glühbirne, Glühlampe oder Glühlampe ist ein elektrisches Licht mit einem Draht, der auf eine so hohe Temperatur erwärmt wird, dass er mit sichtbarem Licht leuchtet) aber auf einem kurzen Weg direkt von einem Pol der Stromquelle zum anderen. Das ist nicht erwünscht! Ein Kurzschluss ist gefährlich. Einerseits ist die Stromquelle übermäßig belastet, was möglicherweise zu ihrer Zerstörung führen kann. Andererseits kann ein unzulässig hoher Strom in den Leitungen fließen. Diese können sehr heiß werden, sogar glühen und ein Feuer verursachen. Es ist ein Kurzschluss. (Ein Kurzschluss ist ein elektrischer Stromkreis, der es einem Strom ermöglicht, sich auf einem unbeabsichtigten Weg ohne oder mit sehr niedriger elektrischer Impedanz zu bewegen.) × Elektrische Kabel und Geräte sind so isoliert, dass der Strom nur den vorgesehenen Weg nehmen kann. Die Berührung nicht isolierter Netzkabel ist lebensgefährlich. Isolatoren sind Luft, Bernstein, Glas , Gummi, Keramik und die meisten Kunststoffe. Als Georg Simon Ohm (Georg Simon Ohm war ein deutscher Physiker und Mathematiker) 1817 als Lehrer Physik und Mathematik lehrte, führte er viele Experimente durch, um die mysteriösen Phänomene der Elektrizität zu erforschen. Damals gab es weder eine steuerbare Stromversorgung als Stromquelle (eine Stromquelle ist eine elektronische Schaltung, die einen von der Spannung unabhängigen elektrischen Strom liefert oder absorbiert) noch einen Stromzähler. Er musste es zuerst selbst bauen. 1826 erkannte er, dass die Stärke eines Stroms I, der durch einen Leiter fließt, proportional zur angelegten elektrischen Spannung U ist: I=U¸R. R ist der elektrische Widerstand des Leiters, er hängt vom Material des Leiters sowie von seiner Länge und seinem Querschnitt ab. Eine weitere Formulierung des Ohm’schen Gesetzes lautet wie folgt: Die über einen elektrischen Leiter fallende Spannung U ist proportional zum Strom I, der durch ihn fließt: (U = R I); R ist der elektrische Widerstand des Leiters. – Der elektrische Widerstand eines Leiters ist wiederum proportional zur Länge L des Leiters (In der Physik und Elektrotechnik ist ein Leiter ein Objekt oder eine Materialart, die den Fluss eines elektrischen Stroms in eine oder mehrere Richtungen ermöglicht) und umgekehrt proportional zum Querschnitt S des Leiters; die Proportionalitätskonstante ist der “spezifische Widerstand rho” des Leitermaterials (R = r L ¸ S) 7. Stromstärke und Spannung 7.1 Was ist Stromstärke? Der Wert der Stromstärke I = 1 A wird international so bestimmt, dass zwischen zwei Leitern, durch die der Strom in einem Abstand von 1 m parallel fließt, eine Kraft von genau 2*10 -7 N / m pro Meter Länge wirkt. Q, physikalisch: Formelsymbol für die elektrische Ladung (Elektrische Ladung ist die physikalische Eigenschaft der Materie, die bewirkt, dass sie eine Kraft erfährt, wenn sie in ein elektromagnetisches Feld gebracht wird) und die Wärmemenge. t, physikalisch: Formelsymbol für die Zeit. 7.2 Was ist Spannung? Die Spannung ist ein Ausdruck der Ladungsdifferenz zwischen zwei Punkten. Die elektrische Spannung wird mit dem Symbol U abgekürzt, die Einheit der Spannung ist Volt, abgekürzt V, sie wird mit einem Voltmeter gemessen. (Ein Voltmeter ist ein Instrument zum Messen der elektrischen Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis) × × Spannung ist die Ursache des Stromflusses in einem geschlossenen Stromkreis. Die Spannung von U = 1 V herrscht zwischen zwei Punkten eines Leiters genau dann, wenn eine Last von 1 C = 6,24*10 18 e die Energie von 1 J während des Transports exakt umwandelt. Der Begriff “Widerstand” wird für ein elektronisches Bauelement verwendet. Der elektrische Widerstand R ist der Quotient aus der Spannung U über einer elektrischen oder elektronischen Komponente (eine elektronische Komponente ist jede grundlegende diskrete Vorrichtung oder physikalische Einheit in einem elektronischen System, die verwendet wird, um Elektronen oder ihre zugehörigen Felder zu beeinflussen) und dem Strom I, der durch sie fließt: R = U ¸ I.” Die Einheit des elektrischen Widerstands heißt Ohm, abgekürzt mit dem Symbol “Omega” W-Widerstände gibt es in verschiedenen Ausführungen und Versionen: Draht- und Schichtwiderstände. Drahtgewickelte Widerstände bestehen aus: sogenanntem Widerstandsdraht, der üblicherweise auf einen rohrförmigen Isolierkörper gewickelt wird. Die Spulen berühren sich nicht gegenseitig. Sie sind voneinander isoliert. Schichtwiderstände bestehen aus einem Widerstandsmaterial, das auf einen rohrförmigen Isolator aufgebracht ist. (Ein elektrischer Isolator ist ein Material, dessen innere elektrische Ladungen nicht frei fließen; unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes fließt sehr wenig elektrischer Strom durch ihn hindurch) × Um einen Widerstand zu erzeugen, wird diese Schicht spiralförmig ähnlich wie ein gewickelter Drahtwiderstand getrennt, was zu einer längeren effektiven Länge und gleichzeitig zu einem kleineren Querschnitt des Widerstands führt × (Der elektrische Widerstand eines elektrischen Leiters ist ein Maß für die Schwierigkeit, einen elektrischen Strom durch diesen Leiter zu leiten). Der Wert eines Widerstandes (A-Widerstand ist eine passive zweipolige elektrische Komponente, die den elektrischen Widerstand als Schaltelement realisiert) beträgt R = 1 Ohm, wenn die Spannung von U = 1 V über seine Klemmen gemessen wird, während ein Strom von I = 1 A durch ihn fließt. So ist beispielsweise jede Lampe direkt an die Stromquelle angeschlossen und bildet damit einen eigenen Stromkreis. Wenn Sie eine Lampe lösen, geht nur diese aus. Die Stromkreise der anderen Lampen sind ununterbrochen. Die in jedem Stromkreis gemessenen Ströme werden als Teilströme bezeichnet. Zusammengenommen ergeben diese den Gesamtstrom. Ig = I1 + I2 + I3 +……. Da jeder Teilwiderstand, z.B. eine Lampe, direkt an die Stromquelle angeschlossen ist, wird über jeden Widerstand die gleiche Spannung gemessen wie an der Spannungsquelle, z.B. an einer Steckdose, einem Transformator (Ein Transformator ist eine elektrische Vorrichtung, die elektrische Energie zwischen zwei oder mehreren Stromkreisen durch elektromagnetische Induktion überträgt) oder einer Batterie. Aus Sicht der Spannungsquelle ist der Gesamtwiderstand der angeschlossenen Parallelschaltung von Widerständen kleiner als jeder Teilwiderstand. Sie bilden zusammen mit der Stromquelle eine einzige Schaltung. Beispiel: Wenn Sie eine Lampe lösen, erlöschen auch die anderen Lampen, weil der Stromkreis unterbrochen ist. Wenn Widerstände in Reihe geschaltet werden, fließt der gleiche Gesamtstrom durch sie alle. Daher wird an jedem Punkt der Schaltung die gleiche Stromstärke gemessen. Die Gesamtspannung Ug der Versorgungsquelle wird so über die Teilwiderstände verteilt, dass folgendes gilt: Ug = U1 + U2 (U2 sind eine 1976 gegründete irische Rockband aus Dublin ) + U3 +….. Vor etwa 100 Jahren wurde Strom, wie wir ihn heute kennen und nutzen, erstmals richtig erkannt. Die im einfachen Teil erwähnten Wissenschaftler hatten hierauf einen entscheidenden Einfluss. In einem kurzen Überblick über die Geschichte der Elektrizität und des Magnetismus versuchte ich zu zeigen, wie schwierig es war, das Wesen der Elektrizität zu verstehen. Einer der Gründe war, dass wir kein Gefühl für elektrische Spannung oder elektrischen Strom haben. Anhand einiger einfacher Beispiele versuchte ich dann, die Art der Elektrizität zu erklären, die aus elektrischen Ladungen in allen Atomen stammt. Träger dieser Ladungen sind die Protonen und die Elektronen, wobei die Elektronen eine besondere Eigenschaft haben, dass sie mobil sind. Die sich bewegenden Elektronen in einem Material bilden zusammen den elektrischen Strom. Wir nennen diese Materialien dann elektrische Leiter. Darüber hinaus gibt es jedoch Materialien, die keinen elektrischen Strom leiten, diese werden als Isolatoren bezeichnet. Elektrischer Strom (Ein elektrischer Strom ist ein Fluss elektrischer Ladung) hat eine ganz besondere Eigenschaft: Er kann nicht von selbst ein- oder austreten. Deshalb kann es nur in sogenannten geschlossenen Kreisläufen fließen. Die Ursache für diesen Stromfluss ist die elektrische Spannung. Das macht bestimmte Regeln: Ohm’sches Gesetz (Ohm’sches Gesetz besagt, dass der Strom durch einen Leiter zwischen zwei Punkten direkt proportional zur Spannung über den beiden Punkten ist) und die Regeln von Kirchhoff (siehe auch die Gesetze von Kirchhoff für andere Gesetze, die nach Gustav Kirchhoff benannt sind), die ich mit ein paar einfachen Beispielen erläutert habe. Für unser tägliches Leben, sowohl bei der Arbeit als auch im Alltag, sind die Zusammenhänge rund um den Strom, z.B. beim Betrieb von elektrischen Haushaltsgeräten, sowie die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften von entscheidender Bedeutung.